遊動電位在線測量儀器的製造方法
2023-06-20 18:42:01
遊動電位在線測量儀器的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種遊動電位在線測量儀器，包括以下方面：一、在線測量的確定，為實現在線測量，需採樣水連續流過測量裝置（傳感器）探頭，新的採樣水不停地取代舊的採樣水，保證該測量裝置檢測信號一直跟蹤被測水中剩餘電荷的變化——絮凝劑的投加效果；二、剩餘電荷準確測量，根據電子學理論中的電動勢原理，對電荷做功，使其在兩個電極中定向移動，兩個點極產生電壓，為檢測被測水中的剩餘電荷，檢測裝置（探頭）需要驅動被測水在兩個電極間連續移動，水中剩餘電荷也作相應移動，電荷移動形成電流，電流流過兩個電極即產生電位，在本發明中稱作遊動電位，本發明裝置稱作遊動電位在線測量儀器。本發明提供的儀器能實現絮凝劑投加在線檢測與最優控制。
【專利說明】遊動電位在線測量儀器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種在線檢測技術，尤其涉及一種遊動電位在線測量儀器，實時檢測環保水中的剩餘電荷。該技術可以應用在環保水處理，包括自來水處理，汙水處理，發電造紙，紡織，印染，石油，食品，製藥等工業，實現絮凝劑投加在線檢測與最優控制。
【背景技術】
[0002]根據絮凝理論，在環保水處理過程中通過投加絮凝劑使水中懸浮粒子沉澱下來。反應機理如下:
環保水中的懸浮粒子帶有負電荷，由於同性電荷相斥，使得懸浮粒子無法自行沉澱。在環保水處理過程中，需要投加帶有正電荷的絮凝劑去中和懸浮粒子的負電荷，使懸浮粒子呈電中性狀態。萬有引力將電中性狀態的懸浮粒子聚集在一起(絮凝)。當聚集的懸浮粒子(絮凝膠體)的重量超過其漂浮力時，絮凝膠體開始沉澱，達到水處理的淨化目的。
[0003]以上的反應機理表明，絮凝劑的投加量直接影響水的處理效果如下:
1.絮凝劑欠量投加:絮凝劑帶來的正電荷少於水中懸浮粒子帶有的負電荷，中和之後負電荷過剩。剩餘負電荷的排斥力對萬有引力有抵消作用，絮凝效果變差，沉澱不完全。
[0004]2.絮凝劑超量投加:絮凝劑帶來的正電荷多於水中懸浮粒子帶有的負電荷，中和之後正電荷過剩。剩餘正電荷的排斥力對萬有引力有抵消作用，絮凝效果變差，沉澱不完全。
[0005]3.絮凝劑最優投加:絮凝劑帶來的正電荷等量於水中懸浮粒子帶有的負電荷，中和之後懸浮粒子呈電中性狀態。萬有引力作用最大，絮凝效果最佳，沉澱效果最好。
[0006]絮凝劑投加是水處理的瓶頸環節，直接影響水的處理效果。
【發明內容】
[0007]1、所要解決的技術問題
為了實時測量絮凝劑投加效果，需要設計一種在線測量裝置，實時檢測絮凝劑投加後水中的剩餘電荷。該裝置的測量信號(包括信號的正負極性與幅值)，直接反映絮凝劑投加效果，如下:
(I)當檢測信號大於零時，表明被測水中正電荷過剩，絮凝劑超量投加。
[0008](2)當檢測信號小於零時，表明被測水中負電荷過剩，絮凝劑欠量投加。
[0009](3)當檢測信號等於零時，表明被測水中剩餘電荷為零，絮凝劑最優投加。
[0010]絮凝劑投加曲線見圖1。
[0011]2、技術方案
為了解決以上問題，本發明提供了一種遊動電位在線測量儀器，包括:
(I)實時/在線測量的確定:
為了實現實時測量，需要採樣水連續流過測量裝置(傳感器)探頭，新的採樣水不停地取代舊的採樣水，保證該測量裝置的檢測信號一直跟蹤被測水中剩餘電荷的變化一絮凝劑的投加效果。
[0012](2)剩餘電荷準確測量:
根據電子學理論中的電動勢原理:對電荷做功，使其在兩個電極中定向移動，兩個點極產生電壓。
[0013]為了檢測被測水中的剩餘電荷，檢測裝置(探頭)需要驅動被測水在兩個電極間連續移動，水中的剩餘電荷也作相應的移動。電荷移動形成電流，電流流過兩個電極即產生電位，在本發明中稱作遊動電位，本發明裝置稱作遊動電位在線測量儀器，請參閱圖二 (測量儀器原理圖)。
[0014]3、有益效果:
本發明提供的儀器能實現絮凝劑投加在線檢測與最優控制。
[0015]【專利附圖】
【附圖說明】
圖1絮凝劑投加曲線 圖2測量儀器原理圖 圖3遊動電位測量儀器設計(剖視圖)
34.直流電機；28.電機轉子；16.光感器件；30.半圓金屬部件；29.凸輪；32.連接鉸鏈；54、50、38.探頭蓄水部件；10.探頭出水口 ；20.電極上；22.電極下；52.測量室；40.下活塞；18.上活塞；64.底座；46、48.電極導線；36.信號處理單元；14.探頭入水口 ；44.光感器件導線。
【具體實施方式】
[0016]下面對本發明進行詳細說明。
1.遊動電位在線測量儀器設計
(I)信號測量部分
圖三是遊動電位在線測量儀器的完整設計:被測水通過採樣從入口 14被導入測量儀器探頭，從探頭出口 10排出。探頭測量室52的空間內42充滿被測水。下活塞40的上下移動驅動測量室內的被測水作相應的下上移動，被測水中的剩餘電荷隨著作下上移動，產生電流。當電流流過兩個電極(20，22)時，產生電位(遊動電位)。該遊動電位通過導線(46，48)傳遞到信號處理單元36，該信號處理單元將遊動電位在線測量儀器產生的原始信號轉換為標準的工業信號，4-20毫安，4-5伏。
[0017](2)傳動機構部分
圖三中部件:34，28，29，32，18是機械驅動-傳動機構，驅動下活塞連續往復地上下運動，直流電機34驅動其轉子28按順時針以一定轉速連續轉動，通過凸輪29，及鉸鏈32拖動上活塞18作上下連續運動，上活塞的上下運動帶動下活塞的上下運動，上活塞與下活塞通過螺紋連接。
[0018](3)探頭底座
探頭測量室52的底座64用來封閉測量室，阻止被測水從測量室底部流出。
[0019](4)探頭蓄水部件
探頭蓄水部件54，50，38是同一個部件，其作用包括:探頭的給水14，排水10;為測量室提供一定量的被測水，保證測量室穩定測量。[0020](5)光感部件16與半圓部件30相結合獲得電信號，供信號處理使用，44為連接導線。
【權利要求】
1.本發明涉及一種在線檢測技術，尤其涉及一種遊動電位在線測量儀器，包括以下方面:一、實時/在線測量的確定，為了實現實時測量，需要採樣水連續流過測量裝置探頭，新的採樣水不停地取代舊的採樣水，保證該測量裝置的檢測信號一直跟蹤被測水中剩餘電荷的變化---絮凝劑的投加效果；二、剩餘電荷準確測量，根據電子學理論中的電動勢原理:對電荷做功，使其在兩個電極中定向移動，兩個點極產生電壓，為了檢測被測水中的剩餘電荷，檢測裝置需要驅動被測水在兩個電極間連續移動，水中的剩餘電荷也作相應的移動，電荷移動形成電流，電流流過兩個電極即產生電位，在本發明中稱作遊動電位，本發明裝置稱作遊動電位在線測量儀器。
2.如權利要求1所述的一種遊動電位在線測量儀器，其特徵在於:被測水通過採樣從入口( 14 )被導入測量儀器探頭，從探頭出口( 10 )排出，探頭測量室(52 )的空間內(42 )充滿被測水，下活塞(40)的上下移動驅動測量室內的被測水作相應的下上移動，被測水中的剩餘電荷隨著作下上移動，產生電流，當電流流過兩個電極(20 )、( 22 )時，產生遊動電位，該遊動電位通過導線(46)、(48)傳遞到信號處理單元(36)，該信號處理單元將遊動電位在線測量儀器產生的原始信號轉換為標準的工業信號，4-20毫安，4-5伏。
3.如權利要求1-2所述的一種遊動電位在線測量儀器，其特徵在於:驅動下活塞連續往復地上下運動，直流電機(34)驅動其轉子(28)按順時針以一定轉速連續轉動，通過凸輪(29)，及鉸鏈(32)拖動上活塞(18)作上下連續運動，上活塞的上下運動帶動下活塞的上下運動，上活塞與下活塞通過螺紋連接。
4.如權利要求1-3所述的一種遊動電位在線測量儀器，其特徵在於:探頭測量室(52)的底座(64)用來封閉測量室，阻止被測水從測量室底部流出。
5.如權利要求1-4所述的一種遊動電位在線測量儀器，其特徵在於:探頭蓄水部件(54)，(50)，(38)是同一個部件，其作用包括:探頭的`給水(14)，排水(10);為測量室提供一定量的被測水，保證測量室穩定測量。
6.如權利要求1-5所述的一種遊動電位在線測量儀器，其特徵在於:光感部件(16)與半圓部件(30)相結合獲得電信號，供信號處理使用，(44)為連接導線。
【文檔編號】G01R29/24GK103645388SQ201310636860
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】王俊蒞 申請人:鎮江騰龍智能科技有限公司