糖廠硫燻強度在線自動檢測裝置的製作方法

2023-10-04 06:31:59 1

專利名稱：糖廠硫燻強度在線自動檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及溶液中二氧化硫濃度的檢測裝置，具體地說是涉及製糖企業所用 亞硫酸法製糖工藝中的蔗汁硫燻強度在線自動檢測裝置。
背景技術：
為了使白糖顯純淨美白，提高產品的成色及等級，甘蔗製糖業目前最普遍採用的 亞硫酸法工藝中，是通過添加SO2、石灰乳和磷酸，形成亞硫酸鈣沉澱和磷酸鈣沉澱從而將 糖汁中的膠體、色素吸附並除去，即採用二氧化硫氣體對甘蔗汁進行燻蒸，渾濁不清的預 灰甘蔗汁經硫燻中和、加熱後生成的大顆粒的沉澱物經沉降，或者將蔗汁中的大部分懸浮 膠質及色素、雜質上浮除去，則下一工序就能順利地分離出清澈透明和色淺的清汁。然而， 採用這樣的工藝，為保證生產出質量穩定白糖產品，在進行硫燻過程中需要頻繁測量二氧 化硫濃度，並根據測量結果調節硫燻強度，否則易造成白糖成品中硫的殘留量超標。目前製糖企業對硫燻強度的測定，大多還採用傳統的人工檢測方法。採用人工方 法檢測的缺點是受人為因素影響大、測控周期長、勞動強度高，並使得控制效果因人而異， 誤差大，測量數據的準確性不易保證。本發明人在中國在先專利申請200710170002. 5中，公開了一種硫燻強度自動檢 測裝置。該裝置根據亞硫酸與碘溶液的定量反應原理設計，包括有真空泵、中性水計量杯、 蔗汁杯、混合杯、真空瓶、碘液計量蠕動泵、步進計數電機和有關管路及控制開關；所述真空 瓶分別用真空泵抽空管和蔗汁杯抽空管與真空泵和蔗汁杯連在一起，蔗汁杯還分別用中性 水出水管和蔗汁出汁管與中性水計量杯和混合杯連在一起，碘液計量蠕動泵用碘液輸出管 與混合杯連在一起，攪拌機則置於混合杯的上方，中性水、蔗汁和碘液三種液體同時在混合 杯經攪拌機充分攪拌混合均勻並產生化學反應後所得的數據由數據輸出線輸送到電腦主 機進行處理，通過反饋得到的硫燻強度數據對二氧化硫的輸入濃度進行控制，從而達到硫 燻強度測控的自動化，縮短測控周期，降低勞動強度的技術效果。該申請的說明書部分提及，該技術方案採用氣動採樣，由於有氣流的流動作用，在 採集蔗汁時，蔗汁在流動過程中也能起到衝洗管壁的作用，避免了管壁由於長期使用出現 積垢而造成管路的堵塞。然而，該技術方案中，由於未設置清洗系統，蔗汁杯是依靠本次檢 測流經的中性水進行衝洗(水量有限)，而混合杯只能依靠後次的待檢液進行衝刷，這樣容 易造成前次檢測後的殘液對下次檢測產生幹擾，造成測量誤差；並在檢測裝置在使用一段 時間以後，可能在裝置中形成結垢，堵塞測試裝置中的管道、控制閥門和測量容器，影響測 量的精度和壽命。另外，該檢測裝置的樣汁計量採用蔗汁杯中入汁管與出汁管共用的方式， 計量精度不高，此外，由於受電機轉速、樣汁流速、管路尺寸等現場具體情況的影響，樣汁計 量杯的加入蔗汁量基本靠時間控制。

實用新型內容本實用新型的目的，即在於在上述在先中國專利的基礎上，提供一種能解決上述不足的糖廠硫燻強度在線自動檢測裝置。本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置，包括真空泵、真空緩衝罐、樣汁杯、中性 水計量杯、混合測試杯、碘液計量蠕動泵、步進計數電機，以及相關連接管路、閥門和控制電 路；所述真空緩衝罐分別通過管路與真空泵及樣汁杯相連通；所述中性水計量杯設有中性 水入水口及出水口 ；所述樣汁杯設有樣汁入汁口及出汁口 ；所述出汁口通過管路與混合測 試杯連通；所述碘液計量蠕動泵設有碘液輸入、輸出管；所述碘液輸出管與混合測試杯連 通；所述步進計數電機與該碘液計量蠕動泵電連接；所述混合測試杯內設置測試電極、還 設有排液口 ；所述測試電極將產生化學反應後所得的測試數據經由數據輸出線傳送到電 腦；其特別之處在於所述中性水計量杯的出水口通過管路與混合測試杯連通；還包括有 樣汁過濾裝置、採用清洗水對樣汁流經相關管路進行清洗的清洗系統、及，對樣汁進行精確 計量的裝置。具體地，所採用的清洗系統包括有連接清洗水的清洗泵、清洗閥、以及將所述清洗 泵、清洗閥和樣汁杯相連通的清洗液導管，所述的清洗閥是電磁閥；所述樣汁過濾裝置，通 過管道連接在樣汁取樣口和樣汁杯入汁口之間。所述對樣汁進行精確計量的裝置，其具體結構可以為所述樣汁杯內設有樣汁計 量杯；所述樣汁杯的出汁口設在所述樣汁計量杯的底部；所述樣汁入汁口，設在所述樣汁 杯的內壁與所述樣汁計量杯的外壁間的杯底上；所述樣汁杯內側壁上裝有上液位探頭和下 液位探頭；所述上液位探頭的安裝位置高於所述樣汁計量杯杯口 ；所述下液位探頭的安裝 位置低於所述樣汁計量杯杯口。作為對上述硫燻強度在線自動檢測裝置的改進，所述中性水計量杯的中性水入水 口接有中性水儲罐，中性水儲罐罐壁上設有一個用於觀察液位的液位管，中性水儲罐中的 中性水可以通過一個水泵泵入該中性水計量杯；所述碘液輸入管前安裝有碘液儲罐，該碘 液儲罐設有一個用於觀察液位的液位管。從上述方案可知，本實用新型的改進之處在於1、每測試一次完成以後，不是用待檢液對管路和測量容器進行衝刷，而是加入清 洗水，對樣汁杯、混合測試杯和樣汁通過的管道進行清洗。2、在本硫燻強度在線自動檢測裝置增加有過濾裝置。通過該過濾裝置，可把待測 的樣汁中的雜質去除。3、作為對上述方案的的再進一步改進，所述樣汁杯內設置有樣汁計量杯；該樣汁 計量杯為與所述樣汁杯共底的內杯，其杯身低於所述樣汁杯，並且，其外壁與所述樣汁杯的 內壁間留有空隙；所述樣汁杯的樣汁入汁口，設在所述樣汁杯的內壁與所述樣汁計量杯的 外壁間的杯底上；所述樣汁計量杯的杯口敞開，其杯底設有與樣汁出汁管連通的出汁口 ； 該樣汁出汁管通往所述混合測量杯的通路上，設有樣汁電磁閥。採用本結構後，裝置進入清 洗狀態時，清洗液通過清洗泵、清洗電磁閥進入樣汁杯後，一路經樣汁杯的外杯及過濾器從 樣汁取樣口排出，另一路經樣汁杯內的樣汁計量杯、樣汁電磁閥、混合測試杯排出。這樣，即 可分別把樣汁杯、過濾器、樣汁計量杯、樣汁電磁閥、混合測量杯和相應的管道內的殘液衝 洗乾淨，以備下一次測量。4、作為對以上方案的的優化，所述樣汁杯內側壁上裝有上液位探頭和下液位探 頭；所述上液位探頭安裝位置高於所述樣汁計量杯杯口 ；所述下液位探頭安裝位置低於所述樣汁計量杯杯口。通過上液位探頭和下液位探頭的控制，可確保樣汁計量杯為滿杯的樣 汁用於測試，同時也利於對樣汁進/排液進行自動監控。5、為保證檢測裝置連續工作，本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置還設有中性 水儲液瓶和用於將中性水從該中性水儲液瓶輸送到中性水計量杯的中性水水泵；和/或， 還包括碘液儲液瓶。碘液通過蠕動計量泵送入混合測試杯。中性水儲罐和碘液儲罐分別設 一根液位管，以便隨時觀察儲液用量。6、在測試之前增加預抽樣汁步驟，可減少/防止樣汁取樣口處的非新鮮樣汁吸入 樣汁杯從而對測試產生影響。作為對以上方案的的再進一步優化，本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置還可 包括有連通所述真空緩衝罐罐內與罐外大氣的電磁閥。該電磁閥起真空調壓閥的作用當 以真空方式把樣汁吸到樣汁杯的上液位後，通電打開該真空調壓閥，則樣汁杯內由於失去 負壓，樣汁杯內的多餘樣汁可通過位於杯底的入汁口沿原進汁管道迅速排出。相對現有的硫燻強度在線自動檢測裝置，本實用新型通過新增的清洗系統1)能全面、徹底地對樣汁進入、測量、排出管路及容器進行清洗，故可有效減少管 道結垢堵塞，延長硫燻強度在線自動檢測裝置的使用壽命；2)能消除前次檢測的樣汁殘液幹擾，減少測量誤差；3)每次測量樣汁的用量穩定可靠，精度提升，進而提高產品質量；4)通過設置一個連通所述真空緩衝罐與大氣的電磁閥，縮短了每次測控周期。

圖1是本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置的一個實施例的結構原理及測量 方法示意圖。
圖2是本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置的一個實施例的結構示意圖。 附圖標記說明
1-真空泵 2-真空緩衝罐 3-樣汁杯 4-樣汁計量杯 5-混合測試杯 6-碘液計量蠕動泵 7-中性水計量杯 8-清洗泵 9、16-樣汁過濾裝置 10-樣汁取樣口 11-真空泵排氣管 21-真空電磁閥 22-真空泵抽空管 23-樣汁杯抽空管 31-樣汁電磁閥 32-樣汁出汁管 41、42_上、下液位
43-樣汁杯入汁管 51-排液電磁閥 52-攪拌器 53-測試電極
54-排液口 61-碘液儲罐 62、63_碘液輸入、輸出管 64-蠕動泵步進計
65-碘液液位管 71-中性水電磁閥 72-中性水儲罐 73-中性水水泵 74-中性水回流管 75-中性水液位管 76-中性水出液口 77-中性水計
探頭
數電機
量導液管81-清洗電磁閥 82-清洗液導管
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置作進一步地說明。圖1是本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置的一個實施例的結構原理及測量 方法示意圖。圖2是本實用新型硫燻強度在線自動檢測裝置的一個實施例的硬體結構示意 圖。如圖所示的硫燻強度在線自動檢測裝置，主要由真空泵1、真空緩衝罐2、樣汁杯3、中性 水計量杯7、混合測試杯5、碘液計量蠕動泵6 (帶有步進計數電機64)，樣汁過濾裝置9、採 用清洗水對樣汁流經相關管路進行清洗的清洗系統、以及相關連接管路、閥門和控制電路 組成；真空緩衝罐2分別通過管路22和23與真空泵1及樣汁杯3相連通；樣汁杯3內設有樣汁計量杯4(其容量一般選為10ml)，二者共底，樣汁計量杯4相 當於樣汁杯3的內杯，樣汁出汁口即設在樣汁計量杯4的底部；樣汁杯3的樣汁入汁口 43， 設在樣汁杯3的內壁與樣汁計量杯4的外壁間的杯底上；所述樣汁杯3內側壁上裝有上液 位探頭41和下液位探頭42 ；上液位探頭41安裝位置高於樣汁計量杯4杯口 ；下液位探頭 42安裝位置低於樣汁計量杯4杯口。樣汁出汁口通過管路32及樣汁電磁閥31與混合測試 杯5連通；中性水儲罐72中的中性水通過水泵73經中性水出液口 76及中性水計量導液管 77泵入中性水計量杯7 ；中性水計量杯7中的多餘中性水經回流管74流回中性水儲罐72 ； 該中性水儲罐72罐壁上設有用於觀察液位的液位管75。中性水計量杯7的出水口通過管 路及中性水電磁閥71與混合測試杯5連通；碘液計量蠕動泵6設有碘液輸入、輸出管62和63 ；碘液輸出管63與混合測試杯5 連通；蠕動泵步進計數電機64與該碘液計量蠕動泵6電連接；碘液計量蠕動泵6的碘液輸 入管62前安裝有碘液儲罐61，該碘液儲罐61罐壁上設有用於觀察液位的液位管65 ；所述 混合測試杯5內設置測試電極53、還設有排液口 M ；所述測試電極53將產生化學反應後所 得的測試數據經由數據輸出線傳送到電腦；樣汁過濾裝置9通過管道43連接在樣汁取樣口 10和樣汁杯3入汁口之間；所採用的清洗系統包括有連接清洗水的清洗泵8、清洗電磁閥81、以及將所述清 洗泵8、清洗電磁閥81和樣汁杯3相連通的清洗液導管82 ；真空緩衝罐2還外設有一個可將其內部與外部大氣連通的電磁閥21。本實施例硫燻強度在線自動檢測裝置的運行原理及工作流程可設置如下(1)預抽樣汁步驟真空電磁閥21關閉，啟動真空泵1往樣汁杯3方向吸入5-10ml樣汁，隨即關閉真 空泵，打開真空電磁閥21，按原吸入方向的反方向從樣汁取樣口排出該樣汁；(2)樣汁杯3抽真空真空電磁閥21關閉，真空泵1啟動後，真空緩衝罐2和樣汁杯3內形成負壓；(3)被測樣汁進入樣汁杯3 打開樣汁電磁閥31，被測樣汁從樣汁入口 10經過樣汁過濾器9，進入樣汁杯3 ；樣汁液位升高到上液位探頭時，真空泵1停止工作；(4)被測樣汁進入混合測試杯4 真空電磁閥21打開，則真空緩衝罐2、樣汁杯3由負壓迅速升到常壓，樣汁杯3外 杯內的樣汁則通過樣汁過濾器9、樣汁取樣口 10排出，而樣汁計量杯4內的樣汁保持滿杯。樣汁杯3內的樣汁液位下降到下液位探頭以下時，打開樣汁電磁閥31，樣汁計量杯4內的樣 汁即流入混合測試杯5內；(5)中性水計量並進入混合測試杯樣汁計量杯4內的液體全部流入到混合測試杯5之後，中性水泵73啟動讓中性水 儲罐72的水，流入中性水計量杯7內，直至中性水計量杯滿杯，多餘的中性水溢流回中性水 儲罐72 ；打開中性水電磁閥71，中性水計量杯7內的液體全部流入混合測試杯5 ；(6)碘液加入混合測試杯5 蠕動計量泵6啟動，把碘液儲罐61內的碘液輸送到混合測試杯5，輸送的量由電腦 及步進電機精確控制；(7)混合測試並輸出數據上述三種液體全部加入混合測試杯5後，啟動攪拌器52。並通過測試電極53，把反 應後的數據傳送到電腦控制系統；電腦控制系統根據採集的數據控制二氧化硫的輸入量； 數據穩定後，打開排液電磁閥51，把反應後的液體排出；(8)清洗真空電磁閥21打開，使真空緩衝罐2和樣汁杯3內的氣壓與外界氣壓相等；打開樣汁電磁閥31和清洗電磁閥81，清洗泵8啟動，清洗水進入樣汁杯3，一路經 樣汁杯3、過濾器9從樣汗取樣口排出，另一路經樣汁杯3內的樣汁計量杯4、樣汁電磁閥 31、混合測試杯5，通過排液口 M排出。從而，分別把樣汁杯3、過濾器9、樣汁計量杯4、樣 汁電磁閥31、混合測試杯5和相應的樣汁流經管道衝洗乾淨；關閉樣汁電磁閥31和清洗電磁閥81，以備下一次測量。
權利要求1.硫燻強度在線自動檢測裝置，包括真空泵、真空緩衝罐、樣汁杯、中性水計量杯、混合 測試杯、碘液計量蠕動泵、步進計數電機，以及相關連接管路、閥門和控制電路；所述真空緩衝罐分別通過管路與真空泵及樣汁杯相連通；所述中性水計量杯設有中性水入水口及出水口；所述樣汁杯設有樣汁入汁口及出汁口 ；所述出汁口通過管路與混合測試杯連通；所述碘液計量蠕動泵設有碘液輸入、輸出管；所述碘液輸出管與混合測試杯連通；所述步進計數電機與該碘液計量蠕動泵電連接；所述混合測試杯上設置測試電極、還設有排液口 ；所述測試電極將產生化學反應後所得的測試數據經由數據輸出線傳送到電腦；其特徵在於所述中性水計量杯的出水口通過管路與混合測試杯連通；還包括有樣汁過濾裝置、採用清洗水對樣汁流經相關管路進行清洗的清洗系統、及，對 樣汁進行精確計量的裝置。
2.根據權利要求1所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所採用的清洗系 統包括有連接清洗水的清洗泵、清洗閥、以及將所述清洗泵、清洗閥和樣汁杯相連通的清洗 液導管；所述的清洗閥是電磁閥。
3.根據權利要求1所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述樣汁過濾裝 置通過管道連接在樣汁取樣口和樣汁杯入汁口之間。
4.根據權利要求1至3之一所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於，所述對樣 汁進行精確計量的裝置的具體結構為所述樣汁杯內設有樣汁計量杯，所述樣汁杯的出汁 口設在所述樣汁計量杯的底部；所述樣汁入汁口，設在所述樣汁杯的內壁與所述樣汁計量 杯的外壁間的杯底上；所述樣汁杯內側壁上裝有上液位探頭和下液位探頭；所述上液位探 頭的安裝位置高於所述樣汁計量杯杯口 ；所述下液位探頭的安裝位置低於所述樣汁計量杯 杯口。
5.根據權利要求1至3之一所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述中 性水計量杯的中性水入水口接有中性水儲罐，該中性水儲罐罐壁上設有一個用於觀察液位 的液位管。
6.根據權利要求4所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述中性水計量 杯的中性水入水口接有中性水儲罐，該中性水儲罐罐壁上設有一個用於觀察液位的液位管。
7.根據權利要求1至3之一所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述碘 液輸入管前安裝有碘液儲罐，該碘液儲罐設有一個用於觀察液位的液位管。
8.根據權利要求4所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述碘液輸入管 前安裝有碘液儲罐，該碘液儲罐設有一個用於觀察液位的液位管。
9.根據權利要求1至3之一所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述真 空緩衝罐，還設有一個將罐內與罐外大氣連通的電磁閥。
10.根據權利要求4所述的硫燻強度在線自動檢測裝置，其特徵在於所述真空緩衝 罐，還設有一個將罐內與罐外大氣連通的電磁閥。
專利摘要本實用新型公開了一種糖廠硫燻強度在線自動檢測裝置，包括真空泵、真空緩衝罐、樣汁杯、中性水計量杯、混合測試杯、碘液計量蠕動泵、步進計數電機，以及相關連接管路、閥門和控制電路；還包括有樣汁過濾裝置、採用清洗水對樣汁流經相關管路進行清洗的清洗系統、及，對樣汁進行精確計量的裝置。本裝置能對系統進行全面、徹底清洗，可有效減少管道結垢堵塞，並能消除前次檢測的樣汁殘液幹擾，減少測量誤差；還通過設置連通所述真空緩衝罐與大氣的電磁閥，縮短了每次測控周期。
文檔編號G01N27/416GK201917553SQ20102067660
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者朱成開, 李斌 申請人:欽州華成自控設備有限公司