【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水质在线测量，尤其涉及一种水质碱度在线测量装置及方法。
技术介绍
1、在工业生产中，因工艺或防腐防垢的要求，需对生产用水中的碱度及时进行监测及控制。目前生产用水中碱度检测可分为在线和实验室检测。碱度实验室检测需运行人员取样后到实验室进行仪器或手工，缺点是增加运行人员工作量、检测速度慢等；碱度在线检测正好弥补实验室检测的缺点，更适用于现代工业自动化、无人化作业的生产，渐渐代替实验室监测碱度。
2、碱度在线检测装置大多采用具有化学反应的检测方法，设备较复杂，故障率高，如采用蠕动泵取被测样或试剂，乳胶管易破裂、变形影响检测结果或发生故障；有些碱度在线检测装置虽有故障自诊断，但不具备检测结果偏差自检，往往检测结果偏差大导致生产误操作或误控制；有些碱度在线检测装置的光传感器接收方向与光源照射方向正对，导致白光强、散射光弱，为获得检测颜色，耗费指示剂量大；大多碱度在线检测装置不采用清洗溶剂清洗，反应产物等污染物洗不出，影响检测结果或增加人工维护量。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本申请的目的在于提出一种水质碱度在线测量装置及方法，可以同时在线测量水中酚酞碱度和总碱度含量，具有检验结果偏差自检功能，检测结果可靠，故障率低，无需人工干预，保证生产用水酚酞碱度和总碱度含量及时准确地监测，大大减少人工维护量。
3、为达到上述目的，本申请提出的一种水质碱度在线测量装置，包括：
4、水样反应组
5、c2＝a2·v2+b2
6、其中，c2为被测水样的总碱度；a2为特征系数；v2为完成总碱度测量时加入滴定标准溶液的总体积；b2为修正值；以及
7、控制组件，其与所述水样反应组件以及所述检测组件电连接，用以自动在线测量水质的碱度。
8、在一些实施例中，所述指示剂溶液包括第一指示剂和第二指示剂；将所述第一指示剂加入水样并利用滴定标准溶液滴定，直至达到第一滴定终点完成酚酞碱度测量；将所述第二指示剂加入到达第一滴定终点的水样中，并继续利用滴定标准溶液滴定，直至达到第二滴定终点完成总碱度测量。
9、在一些实施例中，所述反应液组还包括清洗溶剂和标准样品，通过清洗溶剂清洗所述反应池后，将所述标准样品和所述第二指示剂加入水样后利用滴定标准溶液滴定，直至达到第三滴定终点；根据到达第三滴定终点时加入的滴定标准溶液体积，计算混合水样的总碱度，以判断所述检测组件的测量准确性
10、在一些实施例中，利用混合水样的总碱度满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
11、δ>|b1c2+b2c0-c3|
12、δ为允许的总碱度测量最大误差，b1为水样与混合水样的体积比值，c2为水样总碱度，b2为标准样品与混合水样的体积比值，c0为标准样品的总碱度，c3为混合水样的总碱度的总碱度；其中
13、c3＝a3·v3+b3
14、其中a3为特征系数；v3为到达第三滴定终点时加入滴定标准溶液的体积；b3为修正值。
15、在一些实施例中，在酚酞碱度测量中，水样中酚酞碱度的计算公式如下：
16、c1＝a1·v1+b1
17、其中，c1为水样的酚酞碱度；a1为特征系数；v1为到达第一滴定终点时加入滴定标准溶液的体积；b1为修正值。
18、在一些实施例中，所述反应液组还包括注射泵和阀门件，所述阀门件与所述注射泵连接；所述阀门件为多通道切换阀并与所述反应液组连通，通过所述多通道切换阀的通道切换用于将滴定标准溶液、指示剂溶液、清洗溶剂或标准样品充入所述反应池内。
19、在一些实施例中，所述反应池内设置有搅拌器，用于搅动水样，水样在搅拌状态下进行碱度检测。
20、在一些实施例中，所述检测组件包括光感应器和光源；其中所述光感应器设在所述反应池一侧壁中部，所述光源设置在所述反应池的顶部并靠近所述光源的一侧，所述光源照射方向与所述光感应器的接受方向成直角。
21、根据本申请的第二个方面提出了一种水质碱度在线测量方法，包括：
22、水样进入反应池，并利用所述反应液组向水样中滴加指示剂溶液，并利用滴定标准溶液对添加有所述指示剂溶液的水样先后分别进行酚酞碱度测量和总碱度测量；
23、同时检测组件检测水样滴定过程的颜色变化，通过加入的滴定标准溶液的总体积计算水样的总碱度；其中计算公式如下：
24、c2＝a2·v2+b2
25、其中，c2为被测水样的总碱度；a2为特征系数；v2为完成总碱度测量时加入滴定标准溶液的总体积；b2为修正值。
26、在一些实施例中，判断所述检测组件对水样的水质碱度在线测量是否存在故障；判断方法如下：
27、通过清洗溶剂清洗所述反应池后，将所述标准样品加入水样后利用滴定标准溶液滴定，直至达到第三滴定终点；根据到达第三滴定终点时加入的滴定标准溶液体积，计算混合水样的总碱度，以判断所述检测组件的测量准确性；其中混合水样的总碱度满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
28、δ>|b1c2+b2c0-c3|
29、δ为允许的总碱度测量最大误差，b1为水样与混合水样的体积比值，c2为水样总碱度，b2为标准样品与混合水样的体积比值，c0为标准样品的总碱度，c3为混合水样的总碱度的总碱度；其中
30、c3＝a3·v3+b3
31、其中a3为特征系数；v3为到达第三滴定终点时加入滴定标准溶液的体积；b3为修正值。
32、和现有技术相比较，本申请具备如下优点：
33、本实施例可以同时在线测量水样中的酚酞碱度和总碱度含量，测量便捷；该装置采用注射泵和多通道切换阀投加试剂，解决了蠕动泵乳胶管易破裂、变形影响检测结果或发生故障问题；该装置采用加标准样品验证方式，自动检查结果偏差来判断检测结果的有效性和装置是否故障，及时排除异常数据，避免生产误操作或误控制；该装置光源照射方向与光感应器接收方向成直角，只有散射光照到光感应器，终点灵敏度高，省药品、省维护；该装置采用投加清洗溶剂自动清洗方式，及时清洗出污染物，避免污染物对检测结果影响，减少人工维护量。
34、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种水质碱度在线测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指示剂溶液包括第一指示剂和第二指示剂；将所述第一指示剂加入水样并利用滴定标准溶液滴定，直至达到第一滴定终点完成酚酞碱度测量；将所述第二指示剂加入到达第一滴定终点的水样中，并继续利用滴定标准溶液滴定，直至达到第二滴定终点完成总碱度测量。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括清洗溶剂和标准样品，通过清洗溶剂清洗所述反应池后，将所述标准样品和所述第二指示剂加入水样后利用滴定标准溶液滴定，直至达到第三滴定终点；根据到达第三滴定终点时加入的滴定标准溶液体积，计算混合水样的总碱度，以判断所述检测组件的测量准确性。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，利用混合水样的总碱度满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在酚酞碱度测量中，水样中酚酞碱度的计算公式如下：
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括注射泵和阀门件，所述阀门件与所述注射泵
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括注射泵和阀门件，所述阀门件与所述注射泵连接；所述阀门件为多通道切换阀并与所述反应液组连通，通过所述多通道切换阀的通道切换用于将滴定标准溶液、指示剂溶液、清洗溶剂或标准样品充入所述反应池内。
8.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反应池内设置有搅拌器，用于搅动水样，水样在搅拌状态下进行碱度检测。
9.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述检测组件包括光感应器和光源；其中所述光感应器设在所述反应池一侧壁中部，所述光源设置在所述反应池的顶部并靠近所述光源的一侧，所述光源照射方向与所述光感应器的接收方向成直角。
10.一种水质碱度在线测量方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，判断所述检测组件对水样的水质碱度在线测量是否存在故障；判断方法如下：
...【技术特征摘要】
1.一种水质碱度在线测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指示剂溶液包括第一指示剂和第二指示剂；将所述第一指示剂加入水样并利用滴定标准溶液滴定，直至达到第一滴定终点完成酚酞碱度测量；将所述第二指示剂加入到达第一滴定终点的水样中，并继续利用滴定标准溶液滴定，直至达到第二滴定终点完成总碱度测量。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括清洗溶剂和标准样品，通过清洗溶剂清洗所述反应池后，将所述标准样品和所述第二指示剂加入水样后利用滴定标准溶液滴定，直至达到第三滴定终点；根据到达第三滴定终点时加入的滴定标准溶液体积，计算混合水样的总碱度，以判断所述检测组件的测量准确性。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，利用混合水样的总碱度满足如下公式时，所述检测组件的测量准确性判定为故障：
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在酚酞碱度测量中，水样中酚酞碱度的计算公式如下：
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反应液组还包括注射泵和阀门...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄善锋，谢宙桦，黄万启，张芬，张卫启，常昊，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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