本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可連續(xù)監(jiān)測PH值的酸性溶液配制裝置，它包括溶液配料攪拌子系統(tǒng)、溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)、微量粉狀物供料子系統(tǒng)和溶液配料測控子系統(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)的有益效果是：操作安全簡便、省時省力、實現(xiàn)了室內(nèi)對油氣田化學處理研究使用酸性溶液的自動配制及PH值的連續(xù)監(jiān)測、測控及數(shù)據(jù)分析結(jié)果可靠、測量精度高的智能化。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置及其監(jiān)測和配制方法
本專利技術(shù)涉及化學溶液的配制的
，特別是一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置及其監(jiān)測和配制方法。
技術(shù)介紹
目前，國內(nèi)外在室內(nèi)油氣田化學處理研究使用的酸性溶液配制普遍采用人工操作方法，它是將微量干粉配料（如碳酸鈣等）稱重后直接倒入在非金屬容器內(nèi)的酸性溶劑中，伴隨著不斷攪拌使酸性溶液與配料進行充分的化學反應(yīng)后形成酸性溶液，在形成酸性溶液過程中不斷產(chǎn)生大量氣體（如CO2）和含金屬離子（如Ca+等）的泡沫，氣體自然揮發(fā)（或抽風機排除）而泡沫會從盛裝酸性溶液的配液容器開口處向外溢出而造成腐蝕和污染等事故，配制出酸性溶液的酸堿度（pH值）隨配料的加入量變化而改變，其pH值常采用試紙法進行測定；人工酸性溶液配制方法需人為進行實時加配料和攪拌酸性溶液，觀察化學反應(yīng)并等待所產(chǎn)生的泡沫自然消除，蘸取微量溶液接觸試紙后試紙的顏色隨酸堿度發(fā)生變化，將已改變顏色的試紙與標準比色卡目視觀察對比后即可確定出溶液的pH值，記錄所測pH值后即可開始下一次加入配料過程，重復此配制過程直至達到獲得所需pH值的酸性溶液。因此，通過人為配制酸性溶液方法的缺陷在于：（1）需手工連續(xù)多次稱重和添加配料、增大了操作勞動強度高；（2）化學反應(yīng)時產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體及大量泡沫破滅時會飛濺酸液對人體有危害，而且在配液容器中的泡沫自然破滅消除等待時間長，致使配置溶液實驗所需總時間較長；（3）依靠試紙顏色人工對比方法獲取酸性溶液pH值，誤差較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種操作安全簡便、省時省力、實現(xiàn)了室內(nèi)對油氣田化學處理研究使用酸性溶液的自動配制及pH值的連續(xù)監(jiān)測、測控及數(shù)據(jù)分析結(jié)果可靠、測量精度高的智能化的可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置及其監(jiān)測和配制方法。本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置，它包括溶液配料攪拌子系統(tǒng)、溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)、微量粉狀物供料子系統(tǒng)和溶液配料測控子系統(tǒng)，所述的溶液配料攪拌子系統(tǒng)由配液容器、帶加熱功能的磁力攪拌器和耐腐蝕攪拌棒組成，配液容器設(shè)置在帶加熱功能的磁力攪拌器的頂部，耐腐蝕攪拌棒設(shè)置在配液容器內(nèi)，所述的溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)由壓縮氣瓶、電磁閥、多孔氣壓式破泡沫器、減壓調(diào)節(jié)閥、通氣軟管和高度可調(diào)支架組成，壓縮氣瓶的出氣口處順次連接有減壓調(diào)節(jié)閥和電磁閥，減壓調(diào)節(jié)閥上設(shè)置有壓力表，多孔氣壓式破泡沫器設(shè)置在配液容器的正上方，多孔氣壓式破泡沫器設(shè)置在高度可調(diào)支架上，多孔氣壓式破泡沫器的底部設(shè)置有多個氣體出口，通氣軟管的一端與電磁閥連通，通氣軟管的另一端與多孔氣壓式破泡沫器連通，所述的微量粉狀物供料子系統(tǒng)由螺桿送料管、配料存儲器、帶無線通信的測控及電源模塊、精密電子天平、與帶無線通信的測控及電源模塊連接的微型電機組成，微型電機和螺桿送料管均設(shè)置在精密電子天平的頂部，微型電機與螺桿送料管內(nèi)的推料螺桿連接，螺桿送料管的出料口設(shè)置在配液容器的正上方，配料存儲器與螺桿送料管連通，所述的溶液配料測控子系統(tǒng)由復合傳感器、帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊以及與帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊連接的上位機組成，復合傳感器設(shè)置在配液容器內(nèi)，帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊還與精密電子天平、電磁閥和復合傳感器連接。所述的多孔氣壓式破泡沫器為內(nèi)部帶有空腔的圓盤，圓盤的直徑略大于配液容器的口徑，所述的氣體出口呈陣列或以同心圓均勻分別在多孔氣壓式破泡沫器的底部。所述的壓縮氣瓶為壓縮氮氣瓶或空壓機。所述的電磁閥為球閥、蝶閥或雙位式截止閥。所述的復合傳感器由玻璃電極和溫度傳感器構(gòu)成，溫度傳感器設(shè)置在玻璃電極上，玻璃電極靠近配液容器的底部。所述的微型電機和螺桿送料管均水平設(shè)置。所述的微型電機為步進電機或直流電機。所述的上位機為帶嵌入式系統(tǒng)的工業(yè)觸摸屏或計算機。一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置的監(jiān)測和配制方法，它包括以下步驟：S1、對該配制裝置進行初始設(shè)置，將測量復合傳感器安裝在配液容器的內(nèi)側(cè)壁上并使溫度傳感器和電極保護管的底部接近配液容器底部；耐腐蝕攪拌棒放入配液容器內(nèi)，將確定用量的酸性溶液倒入配液容器并置于磁力攪拌器上；將干粉狀配料放入配料存儲器內(nèi)；緩慢打開壓縮氣瓶上方的減壓調(diào)節(jié)閥使輸出氣壓達到預(yù)設(shè)值；為磁力攪拌器和精密電子天平供電；上位機通過數(shù)據(jù)采集及控制子系統(tǒng)也開始進行溶液pH值和配料重量的初值測定；打開電磁閥，壓縮氣瓶內(nèi)的壓縮氣體進入多孔氣壓式破泡沫器，壓縮氣體在氣體出口處形成流動氣體群柱；S2、酸性溶液的連續(xù)配制，先啟動磁力攪拌器，磁力攪拌器上帶動磁力攪拌器做旋轉(zhuǎn)運動，再經(jīng)上位機控制帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊發(fā)出無線通信方式指令，帶無線通信的測控及電源模塊控制微型電機按預(yù)計轉(zhuǎn)速設(shè)定值轉(zhuǎn)動并使螺桿送料管內(nèi)水平連軸的螺桿旋轉(zhuǎn)，進而向配液容器內(nèi)的酸性液體中推送干粉狀配料，在耐腐蝕攪拌棒的連續(xù)攪拌狀態(tài)下，酸性溶液與所加入的干粉狀配料發(fā)生化學反應(yīng)，在反應(yīng)過程中不斷產(chǎn)生氣體和泡沫，此時步驟S1中產(chǎn)生的氣體群柱連續(xù)破滅泡沫，從而保證了配制溶液過程安全，最后帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊對酸性溶液的溫度值和配料使用后的重量傳輸?shù)缴衔粰C內(nèi)，上位機對酸性溶液的pH值進行實時測量及配料重量等數(shù)據(jù)記錄；S3、重復步驟S2，直至配液容器內(nèi)的酸性溶液的pH值達到預(yù)設(shè)的pH值時，配制過程自動停止；S4、當步驟S3結(jié)束后，上位機自動控制電磁閥關(guān)閉；S5、上位機自動累積配料添加總量、自動記錄配制過程中酸性溶液的pH值及溫度隨時間變化的數(shù)值，也可按需求進行顯示圖表及數(shù)據(jù)傳輸。本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點：（1）本專利技術(shù)的配液容器內(nèi)的配料與酸液之間化學反應(yīng)時產(chǎn)生的大量泡沫由流動氣動群柱的氣壓差克服形成泡沫壁的表面張力作用并消除泡沫、復合傳感器可連續(xù)測定溶液的pH值和溫度值、在螺桿送料管內(nèi)轉(zhuǎn)速受控的螺旋桿旋轉(zhuǎn)可推送配料的原理，采用無線及閉環(huán)測控方法，實現(xiàn)了對酸性溶液的連續(xù)自動配制。（2）本專利技術(shù)的溶液配制結(jié)果不受配料與酸液之間化學反應(yīng)時產(chǎn)生的大量泡沫而影響自動使配制過程連續(xù)進行，同時還可連續(xù)測得溶液的pH值及溫度，相比現(xiàn)有人工配制溶液方法，具有測量及分析結(jié)果可靠、觸摸屏程序操作簡便、pH值測量精度遠高于目前使用的試紙法，可以節(jié)約大量人力資源及時間成本。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-磁力攪拌器，2-耐腐蝕攪拌棒，3-復合傳感器，4-壓縮氣瓶，5-減壓調(diào)節(jié)閥，6-壓力表，7-電磁閥，8-通氣軟管，9-高度可調(diào)支架，10-多孔氣壓式破泡沫器，11-螺桿送料管，12-配料存儲器，13-帶無線通信的測控及電源模塊，14-微型電機，15-精密電子天平，16-上位機，17-帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊，18-配液容器。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)做進一步的描述，本專利技術(shù)的保護范圍不局限于以下所述：如圖1所示，一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置及其監(jiān)測和配制方法，它包括溶液配料攪拌子系統(tǒng)、溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)、微量粉狀物供料子系統(tǒng)和溶液配料測控子系統(tǒng)，所述的溶液配料攪拌子系統(tǒng)由配液容器18、帶加熱功能的磁力攪拌器1和耐腐蝕攪拌棒2組成，配液容器18設(shè)置在帶加熱功能的磁力攪拌器1的頂部，耐腐蝕攪拌棒2設(shè)置在配液容器18內(nèi)，當帶加熱功能的磁力攪拌器1通電后本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種可連續(xù)監(jiān)測PH值的酸性溶液配制裝置，其特征在于：它包括溶液配料攪拌子系統(tǒng)、溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)、微量粉狀物供料子系統(tǒng)和溶液配料測控子系統(tǒng)，所述的溶液配料攪拌子系統(tǒng)由配液容器（18）、帶加熱功能的磁力攪拌器（1）和耐腐蝕攪拌棒（2）組成，配液容器（18）設(shè)置在帶加熱功能的磁力攪拌器（1）的頂部，耐腐蝕攪拌棒（2）設(shè)置在配液容器（18）內(nèi)，所述的溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)由壓縮氣瓶（4）、電磁閥（7）、多孔氣壓式破泡沫器（10）、減壓調(diào)節(jié)閥（5）、通氣軟管（8）和高度可調(diào)支架（9）組成，壓縮氣瓶（4）的出氣口處順次連接有減壓調(diào)節(jié)閥（5）和電磁閥（7），減壓調(diào)節(jié)閥（5）上設(shè)置有壓力表（6），多孔氣壓式破泡沫器（10）設(shè)置在配液容器（18）的正上方，多孔氣壓式破泡沫器（10）設(shè)置在高度可調(diào)支架（9）上，多孔氣壓式破泡沫器（10）的底部設(shè)置有多個氣體出口，通氣軟管（8）的一端與電磁閥（7）連通，通氣軟管（8）的另一端與多孔氣壓式破泡沫器（10）連通，所述的微量粉狀物供料子系統(tǒng)由螺桿送料管（11）、配料存儲器（12）、帶無線通信的測控及電源模塊（13）、精密電子天平（15）、與帶無線通信的測控及電源模塊（13）連接的微型電機（14）組成，微型電機（14）和螺桿送料管（11）均設(shè)置在精密電子天平（15）的頂部，微型電機（14）與螺桿送料管（11）內(nèi)的推料螺桿連接，螺桿送料管（11）的出料口設(shè)置在配液容器（18）的正上方，配料存儲器（12）與螺桿送料管（11）連通，所述的溶液配料測控子系統(tǒng)由復合傳感器（3）、帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊（17）以及與帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊（17）連接的上位機（16）組成，復合傳感器（3）設(shè)置在配液容器（18）內(nèi)，帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊（17）還與精密電子天平（15）、電磁閥（7）和復合傳感器（3）連接。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置，其特征在于：它包括溶液配料攪拌子系統(tǒng)、溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)、微量粉狀物供料子系統(tǒng)和溶液配料測控子系統(tǒng)，所述的溶液配料攪拌子系統(tǒng)由配液容器（18）、帶加熱功能的磁力攪拌器（1）和耐腐蝕攪拌棒（2）組成，配液容器（18）設(shè)置在帶加熱功能的磁力攪拌器（1）的頂部，耐腐蝕攪拌棒（2）設(shè)置在配液容器（18）內(nèi)，所述的溶液配制泡沫消除子系統(tǒng)由壓縮氣瓶（4）、電磁閥（7）、多孔氣壓式破泡沫器（10）、減壓調(diào)節(jié)閥（5）、通氣軟管（8）和高度可調(diào)支架（9）組成，壓縮氣瓶（4）的出氣口處順次連接有減壓調(diào)節(jié)閥（5）和電磁閥（7），減壓調(diào)節(jié)閥（5）上設(shè)置有壓力表（6），多孔氣壓式破泡沫器（10）設(shè)置在配液容器（18）的正上方，多孔氣壓式破泡沫器（10）為內(nèi)部帶有空腔的圓盤，圓盤的直徑略大于配液容器（18）的口徑，多孔氣壓式破泡沫器（10）設(shè)置在高度可調(diào)支架（9）上，多孔氣壓式破泡沫器（10）的底部設(shè)置有多個氣體出口，氣體出口呈陣列分布在多孔氣壓式破泡沫器（10）的底部，通氣軟管（8）的一端與電磁閥（7）連通，通氣軟管（8）的另一端與多孔氣壓式破泡沫器（10）連通，所述的微量粉狀物供料子系統(tǒng)由螺桿送料管（11）、配料存儲器（12）、帶無線通信的測控及電源模塊（13）、精密電子天平（15）、與帶無線通信的測控及電源模塊（13）連接的微型電機（14）組成，微型電機（14）和螺桿送料管（11）均設(shè)置在精密電子天平（15）的頂部，微型電機（14）與螺桿送料管（11）內(nèi)的推料螺桿連接，螺桿送料管（11）的出料口設(shè)置在配液容器（18）的正上方，配料存儲器（12）與螺桿送料管（11）連通，所述的溶液配料測控子系統(tǒng)由復合傳感器（3）、帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊（17）以及與帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊（17）連接的上位機（16）組成，復合傳感器（3）設(shè)置在配液容器（18）內(nèi)，帶無線通信的數(shù)據(jù)采集及控制模塊（17）還與精密電子天平（15）、電磁閥（7）和復合傳感器（3）連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置，其特征在于：所述的氣體出口以同心圓均勻分布在多孔氣壓式破泡沫器（10）的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置，其特征在于：所述的壓縮氣瓶（4）為壓縮氮氣瓶或空壓機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置，其特征在于：所述的電磁閥（7）為球閥、蝶閥或雙位式截止閥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)監(jiān)測pH值的酸性溶液配制裝置，其特征在于：所述的復合傳感器...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜燁，趙立強，杜堅，靳濤，
申請(專利權(quán))人：西南石油大學，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51
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