基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置、系統(tǒng)及方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置、系統(tǒng)及方法，測量裝置包括攪拌器、用于裝放待測物質(zhì)的容器以及被配置為同時測量待測物質(zhì)的濁度和溫度的耦合測量裝置，攪拌器被配置為對待測物質(zhì)進行攪拌，耦合測量裝置包括濁度計和溫度探測器，濁度計包括由導(dǎo)熱材料制成的探頭外殼，溫度探測器設(shè)置在探頭外殼的內(nèi)壁上；攪拌器的攪拌軸線被配置為與待測物質(zhì)的液面垂直設(shè)置，濁度計與攪拌器呈一定夾角設(shè)置，濁度計的探頭外殼上設(shè)有一用于出射光和接收光的玻璃窗，并且玻璃窗被設(shè)置在探頭外殼上遠離攪拌器的位置。本發(fā)明專利技術(shù)能夠減少攪拌器及外界光線對濁度測定的影響，提高溶解度以及固體含量的測量精度和測量效率。及固體含量的測量精度和測量效率。及固體含量的測量精度和測量效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置、系統(tǒng)及方法


[0001]本專利技術(shù)涉及化學(xué)工程和工業(yè)結(jié)晶
，尤其涉及一種基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置、系統(tǒng)及方法。

技術(shù)介紹

[0002]溶液濁度的測量應(yīng)用十分廣泛，常用于日常水質(zhì)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)污水處理、制藥及化工多相流等領(lǐng)域。通過測量溶液體系的濁度數(shù)據(jù)可以有效地計算化學(xué)物質(zhì)在不同溶劑中的溶解度和懸濁液中的固體含量。
[0003]現(xiàn)有的物質(zhì)溶解度的測量有重量法、色譜法、折射率法、電導(dǎo)率法和圖像法等多種方法。例如申請?zhí)枮?01910567169.8的中國專利公開了一種基于在線圖像法測量結(jié)晶過程溶解度、超溶解度及溶液濃度的方法，其使用外置相機對結(jié)晶過程拍照，通過監(jiān)測顆粒數(shù)評估體系的濁度，并計算物質(zhì)的溶解度，由于光學(xué)圖像分析受瑞麗極限的限制不能有效監(jiān)測1微米以下的顆粒，監(jiān)測精度較低。申請?zhí)枮?01210132413.6的中國專利公開了一種通過溶液電導(dǎo)率測定結(jié)晶過程中溶解度的方法，測定電導(dǎo)率不能適用于非電解質(zhì)的溶液體系。
[0004]基于濁度測量待測物質(zhì)的溶解度不受瑞麗極限的限制，也適用于非電解質(zhì)的溶液體系，且能夠?qū)崿F(xiàn)在線測量，其應(yīng)用和研究越來越多。濁度的測量可分為離線測量和在線測量，離線測量適用于濁度不隨時間、溫度等環(huán)境條件變化的體系，在線測量則可用于濁度隨環(huán)境條件不同而變化的體系。在線濁度一般采用散射法、透射法或散射
?
透射比值法進行測量。其中，散射法測量濁度根據(jù)入射光與散射光角度的不同有前向散射、垂直散射、背向散射等，通過檢測散射光的強度判斷溶液的濁度。
[0005]基于固體顆粒光散射的濁度計的主要包含光源、接收器以及信號處理算法等關(guān)鍵部分組成，濁度信號的強度受溶液懸浮物的特性、溶劑透光性以及濁度計硬件設(shè)計和信號處理算法的影響。例如，申請?zhí)枮?02121979767.5的中國專利公開了一種濁度儀的控制電路，采用多光束相互補償技術(shù)消除光窗粘污造成的測量誤差，其在控制電路設(shè)計中考慮了低濁度下測量的精度，但未考慮高濁度下的測量量程和精度?；诠馍⑸涞脑诰€濁度測量，還通常會受到反應(yīng)容器內(nèi)攪拌棒、擋板等裝置的干擾和限制。例如，申請?zhí)枮?02121654283.3的中國專利公開了一種在線水質(zhì)測量濁度儀，其濁度儀本體需要連接有特制檢測箱及升降板，適用于開闊體積的溶液濁度測量，在反應(yīng)釜特別是毫升級的反應(yīng)釜內(nèi)無法通過其實現(xiàn)在線測量濁度。例如申請?zhí)枮?00910205485.7的中國專利公開了一種帶有外置激光發(fā)生器和接收器的結(jié)晶設(shè)備，通過激光發(fā)生器和接收器的不同擺放位置測定結(jié)晶中的晶體溶解和析出，該方法測量精度易受到內(nèi)置攪拌對光信號的影響。特別是對于較小體積的反應(yīng)容器，濁度計探頭和攪拌槳距離較近易對測量光線產(chǎn)生影響，從而影響濁度測量的精度，進而使得物質(zhì)的溶解度和懸濁液中的固含量測定不準(zhǔn)確。
[0006]以上
技術(shù)介紹
內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本專利技術(shù)的構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，也不必然會給出技術(shù)教導(dǎo)；在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日之前已經(jīng)公開的情況下，上述
技術(shù)介紹
不應(yīng)當(dāng)用于評價本申請的新
穎性和創(chuàng)造性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0007]本專利技術(shù)的目的是提供一種基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置、系統(tǒng)及方法，能夠減少攪拌器及外界光線對濁度測定的影響，提高溶解度以及固體含量的測量精度和測量效率。
[0008]為達到上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下：
[0009]一種基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，包括攪拌器和用于裝放待測物質(zhì)的容器，所述攪拌器被配置為對待測物質(zhì)進行攪拌，還包括被配置為同時測量待測物質(zhì)的濁度和溫度的耦合測量裝置，所述耦合測量裝置包括濁度計和溫度探測器，所述濁度計包括由導(dǎo)熱材料制成的探頭外殼，所述溫度探測器設(shè)置在所述探頭外殼的內(nèi)壁上；
[0010]所述攪拌器的攪拌軸線被配置為與待測物質(zhì)的液面垂直設(shè)置，所述濁度計與所述攪拌器呈一定夾角設(shè)置，所述濁度計的探頭外殼上設(shè)有一用于出射光和接收光的玻璃窗，并且所述玻璃窗被設(shè)置在所述探頭外殼上遠離所述攪拌器的位置。
[0011]進一步地，承前所述的任一技術(shù)方案或多個技術(shù)方案的組合，所述濁度計的探頭外殼呈柱狀結(jié)構(gòu)，在所述探頭外殼的內(nèi)部設(shè)有電路板、光源發(fā)生器和光接收器，所述電路板被配置為控制所述濁度計工作，所述電路板垂直于所述探頭外殼的底面設(shè)置，所述光源發(fā)生器和光接收器設(shè)置在所述電路板的兩側(cè)；
[0012]所述玻璃窗設(shè)置在所述探頭外殼的底面，并且所述光源發(fā)生器的出射光方向和所述光接收器的接收光所在面均朝向所述玻璃窗。
[0013]進一步地，承前所述的任一技術(shù)方案或多個技術(shù)方案的組合，所述探頭外殼為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述玻璃窗為與所述探頭外殼底面同心的圓形結(jié)構(gòu)，所述探頭外殼上還設(shè)置有一遮光板，其被配置為遮擋所述玻璃窗靠近所述攪拌器的部分，并且所述遮光板與所述電路板垂直設(shè)置；和/或，
[0014]所述探頭外殼為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述玻璃窗為與所述探頭外殼底面同心的半圓形結(jié)構(gòu)，其直徑與所述電路板所在平面垂直，并且所述玻璃窗設(shè)置在所述探頭外殼的底面上遠離所述攪拌器的一側(cè)。
[0015]進一步地，承前所述的任一技術(shù)方案或多個技術(shù)方案的組合，所述濁度計的探頭外殼呈柱狀結(jié)構(gòu)，在所述探頭外殼的內(nèi)部設(shè)有電路板、光源發(fā)生器和光接收器，所述電路板被配置為控制所述濁度計工作，所述電路板垂直于所述探頭外殼的底面設(shè)置，所述光源發(fā)生器和所述光接收器設(shè)置在所述電路板的同一側(cè)；
[0016]所述玻璃窗設(shè)置在所述探頭外殼的側(cè)面，并且所述光源發(fā)生器的出射光方向和所述光接收器的接收光所在面均朝向所述玻璃窗。
[0017]進一步地，承前所述的任一技術(shù)方案或多個技術(shù)方案的組合，所述攪拌器的攪拌軸線與所述探頭外殼的軸線之間的所述夾角的范圍為大于等于0
°
且小于等于20
°
。
[0018]進一步地，承前所述的任一技術(shù)方案或多個技術(shù)方案的組合，所述夾角的范圍為大于等于2
°
且小于等于8
°
。
[0019]進一步地，承前所述的任一技術(shù)方案或多個技術(shù)方案的組合，所述光源發(fā)生器和光接收器設(shè)置在靠近所述探頭外殼底面的一端；和/或，
[0020]所述攪拌器包括控制器、電機、攪拌槳桿和設(shè)置在所述攪拌槳桿上的攪拌槳葉，所述控制器與所述電機電連接，并且其被配置為控制所述電機轉(zhuǎn)動，所述電機的轉(zhuǎn)軸與所述攪拌槳桿連接，并且其被配置為驅(qū)動所述攪拌槳桿轉(zhuǎn)動，進而帶動所述攪拌槳葉旋轉(zhuǎn)，所述攪拌槳葉被設(shè)置在待測物質(zhì)的液面的下方；和/或，
[0021]所述溫度探測器通過導(dǎo)熱膠固定在所述探頭外殼的內(nèi)壁上；和/或，
[0022]所述玻璃窗由高透光玻璃材質(zhì)制成。
[0023]根據(jù)本專利技術(shù)的另一方面，本專利技術(shù)提供了一種基于在線濁度的溶解度和固體含量測量系統(tǒng)，包括如上所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置和顯示器、處理器、放大器和轉(zhuǎn)換器；其中，
[002本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，包括攪拌器(200)和用于裝放待測物質(zhì)的容器(100)，所述攪拌器(200)被配置為對待測物質(zhì)進行攪拌，其特征在于，還包括被配置為同時測量待測物質(zhì)的濁度和溫度的耦合測量裝置，所述耦合測量裝置包括濁度計(300)和溫度探測器(400)，所述濁度計(300)包括由導(dǎo)熱材料制成的探頭外殼(310)，所述溫度探測器(400)設(shè)置在所述探頭外殼(310)的內(nèi)壁上；所述攪拌器(200)的攪拌軸線被配置為與待測物質(zhì)的液面垂直設(shè)置，所述濁度計(300)與所述攪拌器(200)呈一定夾角設(shè)置，所述濁度計(300)的探頭外殼(310)上設(shè)有一用于出射光和接收光的玻璃窗(311)，并且所述玻璃窗(311)被設(shè)置在所述探頭外殼(310)上遠離所述攪拌器(200)的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，其特征在于，所述濁度計(300)的探頭外殼(310)呈柱狀結(jié)構(gòu)，在所述探頭外殼(310)的內(nèi)部設(shè)有電路板(320)、光源發(fā)生器(330)和光接收器(340)，所述電路板(320)被配置為控制所述濁度計(300)工作，所述電路板(320)垂直于所述探頭外殼(310)的底面設(shè)置，所述光源發(fā)生器(330)和光接收器(340)設(shè)置在所述電路板(320)的兩側(cè)；所述玻璃窗(311)設(shè)置在所述探頭外殼(310)的底面，并且所述光源發(fā)生器(330)的出射光方向和所述光接收器(340)的接收光所在面均朝向所述玻璃窗(311)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，其特征在于，所述探頭外殼(310)為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述玻璃窗(311)為與所述探頭外殼(310)底面同心的圓形結(jié)構(gòu)，所述探頭外殼(310)上還設(shè)置有一遮光板(312)，其被配置為遮擋所述玻璃窗(311)靠近所述攪拌器(200)的部分，并且所述遮光板(312)與所述電路板(320)垂直設(shè)置；和/或，所述探頭外殼(310)為圓柱狀結(jié)構(gòu)，所述玻璃窗(311)為與所述探頭外殼(310)底面同心的半圓形結(jié)構(gòu)，其直徑與所述電路板(320)所在平面垂直，并且所述玻璃窗(311)設(shè)置在所述探頭外殼(310)的底面上遠離所述攪拌器(200)的一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，其特征在于，所述濁度計(300)的探頭外殼(310)呈柱狀結(jié)構(gòu)，在所述探頭外殼(310)的內(nèi)部設(shè)有電路板(320)、光源發(fā)生器(330)和光接收器(340)，所述電路板(320)被配置為控制所述濁度計(300)工作，所述電路板(320)垂直于所述探頭外殼(310)的底面設(shè)置，所述光源發(fā)生器(330)和所述光接收器(340)設(shè)置在所述電路板(320)的同一側(cè)；所述玻璃窗(311)設(shè)置在所述探頭外殼(310)的側(cè)面，并且所述光源發(fā)生器(330)的出射光方向和所述光接收器(340)的接收光所在面均朝向所述玻璃窗(311)。5.根據(jù)權(quán)利要求1
?
4中任意一項所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，其特征在于，所述攪拌器(200)的攪拌軸線與所述探頭外殼(310)的軸線之間的所述夾角的范圍為大于等于0
°
且小于等于20
°
。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，其特征在于，所述夾角的范圍為大于等于2
°
且小于等于8
°
。7.根據(jù)權(quán)利要求2
?
4任意一項所述的基于在線濁度的溶解度和固體含量測量裝置，其特征在于，所述光源發(fā)生器(330)和光接收器(340)設(shè)置在靠近所述探頭外殼(310)底面的一端；和/或，所述攪拌器(200)包括控制器(210)、電機(220)、攪拌槳桿(230)和設(shè)置在所述攪拌槳
桿(230)上的攪拌槳葉(240)，所述控制器(210)與所述電機(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳園一，高振國，
申請(專利權(quán))人：蘇州晶視智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：