本發(fā)明涉及一種檢測和校準(zhǔn)系統(tǒng)，尤其涉及的是一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

水中的微量溶解氧超標(biāo)是造成電廠鍋爐腐蝕的主要原因。水中微量溶解氧的準(zhǔn)確監(jiān)測，對防止鍋爐或其他設(shè)備的腐蝕，保證其安全運(yùn)行具有重要意義，是安全生產(chǎn)的重要保障。傳統(tǒng)的人工目視比色法已經(jīng)被新興的微量溶解氧分析儀所取代，但是微量溶解氧分析儀在使用過程中，需要定期校準(zhǔn)以保證其測量的準(zhǔn)確性。目前，常見的校準(zhǔn)方法主要包括化學(xué)法校準(zhǔn)、空氣校準(zhǔn)以及空氣飽和水校準(zhǔn)等方法。其中空氣飽和水校準(zhǔn)法對設(shè)備要較高且操作繁瑣，化學(xué)校準(zhǔn)法雖然精度高，但是需要大量的試劑。空氣校準(zhǔn)最為簡單，但是空氣校準(zhǔn)的數(shù)值范圍與監(jiān)測的微量溶解氧相差太大，而且校準(zhǔn)時(shí)需要將電極取出，多次取出勢必對電極與測量池密閉性產(chǎn)生影響。目前雖然有相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)研制出基于法拉第電解定律的微量溶解氧產(chǎn)生裝置，但是只能定期送檢。當(dāng)溶解氧分析儀出現(xiàn)異常時(shí)，無法及時(shí)對溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供了一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)系統(tǒng)及方法，能夠使得微量溶解氧分析實(shí)現(xiàn)智能、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的在線測量與校準(zhǔn)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的：本發(fā)明包括測量裝置和校準(zhǔn)裝置；所述測量裝置包括包括測量裝置和校準(zhǔn)裝置；所述測量裝置為在管道上設(shè)置的待校準(zhǔn)溶解氧分析儀；所述校準(zhǔn)裝置包括在管道上首尾連接的氧化還原樹脂除氧器、法拉第電解裝置、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀、低氧水桶、循環(huán)泵。

優(yōu)選的，還包括若干電磁閥和流量控制裝置；所述測量裝置包括在管道上依次連接測量第一電磁閥、測量流量控制裝置、測量第三電磁閥、測量第四電磁閥、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀、排水電磁閥；所述校準(zhǔn)裝置包括在管道上依次連接的校準(zhǔn)第一電磁閥、氧化還原樹脂除氧器、校準(zhǔn)流量控制裝置、法拉第電解裝置、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀、循環(huán)第一電磁閥、低氧水桶、循環(huán)泵、循環(huán)第二電磁閥，且循環(huán)第二電磁閥另一端連接氧化還原樹脂除氧器；所述樣水進(jìn)水電磁閥一分兩路分別連接測量第一電磁閥和校準(zhǔn)第一電磁閥。

優(yōu)選的，所述測量流量控制裝置為測量第二電磁閥和電子流量計(jì)，測量第二電磁閥一端連接測量第一電磁閥，一端連接電子流量計(jì)，電子流量計(jì)另一端連接測量第三電磁閥；所述校準(zhǔn)流量控制裝置為校準(zhǔn)第二電磁閥和和電子流量計(jì)，所述校準(zhǔn)第二電磁閥一端連接氧化還原樹脂除氧器、一端連接電子流量計(jì)，電子流量計(jì)另一端連接法拉第電解裝置；所述測量流量控制裝置和校準(zhǔn)流量控制裝置中電子流量計(jì)為同一電子流量計(jì)。

優(yōu)選的，所述氧化還原樹脂除氧器出水口處安裝可以監(jiān)測氧化還原樹脂除氧器出水溶氧含量的標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極，標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極出水口連接校準(zhǔn)第二電磁閥再至電子流量計(jì)。

優(yōu)選的，所述法拉第電解裝置包括電解池、插入電解池的電解電極和連接到電解電極供電的恒流源；電解池的進(jìn)水口連接到電子流量計(jì)的出水口，電解池上端的出水口連接至待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀；待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀出水口經(jīng)過循環(huán)第一電磁閥至低氧水桶，經(jīng)過循環(huán)泵以及循環(huán)第二電磁閥至氧化還原樹脂除氧器。

優(yōu)選的，所述的待校準(zhǔn)溶解氧分析儀包括溶解氧電極以及溶解氧分析儀。

優(yōu)選的，還包括智能控制裝置，所述智能控制裝置包括工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集器、顯示屏以及輸入設(shè)備，該智能控制裝置通過電纜控制電子流量計(jì)、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀、法拉第電解裝置以及管路中的所有電磁閥。

一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)系統(tǒng)的測量和校準(zhǔn)方法，通過待校準(zhǔn)溶解氧分析儀測量樣水中微量氧容量，當(dāng)高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，樣水進(jìn)入氧化還原樹脂除氧器進(jìn)行除氧，除氧處理之后的樣水進(jìn)入電子流量計(jì)進(jìn)行流量控制，隨后樣水進(jìn)入法拉第電解裝置電解，電解出水即為標(biāo)準(zhǔn)微量溶解氧水，通過標(biāo)準(zhǔn)微量溶解氧水對待校驗(yàn)微量溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)系統(tǒng)的測量方法，包括如下步驟：

步驟一：測量步驟如下：

(1)打開智能控制裝置，選擇測量選項(xiàng)；

(2)開啟樣水進(jìn)水電磁閥，水樣依次流經(jīng)測量管路，包括測量第一電磁閥、測量第二電磁閥、電子流量計(jì)、測量第三電磁閥、測量第四電磁閥、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀、排水電磁閥，出口水樣排至機(jī)組排水槽。

步驟二：校準(zhǔn)步驟如下：

(1)首先打開智能控制裝置，選擇校準(zhǔn)選項(xiàng)；

(2)啟動氧化還原樹脂除氧器，開啟樣水進(jìn)水電磁閥，經(jīng)過氧化還原樹脂除氧器除氧后的水樣進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極，智能控制裝置上顯示水樣中溶解氧含量；

(3)標(biāo)準(zhǔn)氧電極出水進(jìn)入流量控制裝置；依次流經(jīng)校準(zhǔn)第二電磁閥以及電子流量計(jì)，通過智能控制裝置精確控制進(jìn)入法拉第電解裝置的水樣流量，經(jīng)過法拉第電解裝置進(jìn)水口進(jìn)入電解裝置；

(4)啟動法拉第電解裝置，開啟恒流源，通過智能控制系統(tǒng)精確控制電解電流，通過待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀中的溶解氧含量應(yīng)等于法拉第電解產(chǎn)生的溶解氧數(shù)值加上氧化還原樹脂除氧器出口水樣溶解氧數(shù)值。然后對待校準(zhǔn)溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

(5)待校準(zhǔn)微量溶解氧出水口經(jīng)過循環(huán)第一電磁閥至低氧水桶，經(jīng)過循環(huán)泵以及循環(huán)第二電磁閥至氧化還原樹脂除氧器。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明的設(shè)計(jì)理論可靠，方法簡單，設(shè)計(jì)新穎。可以在測量模式與校準(zhǔn)模式自由切換，在線校準(zhǔn)避免了微量溶解氧分析儀氧電極的取出；

2、本發(fā)明校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)全部智能化，可以通過工控機(jī)遠(yuǎn)程操作對微量溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)，并且隨時(shí)查看、下載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

3、采用現(xiàn)場樣水作為校準(zhǔn)進(jìn)水，既省去了制備超純水的復(fù)雜過程，又保證了進(jìn)入微量溶解氧分析儀的水樣為監(jiān)測水樣，避免了溶解氧電極被水樣交叉污染而導(dǎo)致的測量誤差。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成示意圖；

圖2為本發(fā)明的工作原理方框圖；

圖3為本發(fā)明的測量模式流程圖；

圖4為本發(fā)明的校準(zhǔn)模式流程圖。

樣水進(jìn)水電磁閥1、校準(zhǔn)第一電磁閥2、測量第一電磁閥3、氧化還原樹脂除氧器4、標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極5、校準(zhǔn)第二電磁閥6、測量第二電磁閥7、電子流量計(jì)8、測量第三電磁閥9、測量第四電磁閥10、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀11、法拉第電解裝置12、法拉第電解裝置進(jìn)水口13、恒流源14、法拉第電解裝置出水口15、電解電極16、循環(huán)第一電磁閥17、低氧水桶18、循環(huán)泵19、循環(huán)第二電磁閥20、排水電磁閥21。

具體實(shí)施方式

下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示，本實(shí)施例包括測量裝置(實(shí)心箭頭指向)和校準(zhǔn)裝置(空心箭頭指向)；所述測量裝置為在管道上設(shè)置的待校準(zhǔn)溶解氧分析儀11；所述校準(zhǔn)裝置包括在管道上首尾連接的氧化還原樹脂除氧器4，法拉第電解裝置12、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀11、低氧水桶18、循環(huán)泵19。

還包括若干電磁閥和流量控制裝置，所述測量裝置包括在管道上依次連接測量第一電磁閥3、測量流量控制裝置、測量第三電磁閥9、測量第四電磁閥10、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀11、排水電磁閥21；所述校準(zhǔn)裝置包括在管道上依次連接的校準(zhǔn)第一電磁閥2、氧化還原樹脂除氧器4，校準(zhǔn)流量控制裝置、法拉第電解裝置12、待校準(zhǔn)溶解氧分析儀11、循環(huán)第一電磁閥17、低氧水桶18、循環(huán)泵19、循環(huán)第二電磁閥20，且循環(huán)第二電磁閥20另一端連接氧化還原樹脂除氧器4；所述樣水進(jìn)水電磁閥1一分兩路分別連接測量第一電磁閥3和校準(zhǔn)第一電磁閥2。

所述測量流量控制裝置為測量第二電磁閥7和電子流量計(jì)8，測量第二電磁閥7一端連接測量第一電磁閥3，一端連接電子流量計(jì)8，電子流量計(jì)8另一端連接測量第三電磁閥9；所述校準(zhǔn)流量控制裝置為校準(zhǔn)第二電磁閥6和和電子流量計(jì)8，所述校準(zhǔn)第二電磁閥6一端連接氧化還原樹脂除氧器4、一端連接電子流量計(jì)8，電子流量計(jì)8另一端連接法拉第電解裝置12；所述測量流量控制裝置和校準(zhǔn)流量控制裝置中電子流量計(jì)8為同一電子流量計(jì)8。

所述氧化還原樹脂除氧器4出水口處安裝可以監(jiān)測氧化還原樹脂除氧器4出水溶氧含量的標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極5，標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極5出水口連接校準(zhǔn)第二電磁閥6再至電子流量計(jì)8。

所述法拉第電解裝置12包括電解池、插入電解池的電解電極16(圖中未標(biāo)注)和連接到電解電極供電的恒流源14；電解池的進(jìn)水口13連接到電子流量計(jì)8的出水口，電解池上端的出水口15連接至待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀11；待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀11出水口經(jīng)過循環(huán)第一電磁閥17至低氧水桶18，經(jīng)過循環(huán)泵19以及循環(huán)第二電磁閥20至氧化還原樹脂除氧器4。

該待校準(zhǔn)溶解氧分析儀包括溶解氧電極以及溶解氧分析儀。

該智能控制系統(tǒng)包括工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集器、顯示屏以及輸入設(shè)備，該智能控制系統(tǒng)控制流量控制系統(tǒng)、顯示標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極測量數(shù)值、法拉第電解裝置以及測量以及校準(zhǔn)管路中的所有電磁閥，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換測量以及校準(zhǔn)功能，完成數(shù)據(jù)分析、處理、儲存以及自動上傳。

如圖2所示的工作原理方框圖，空心三角箭頭指向?yàn)闇y量模式，線條箭頭為校準(zhǔn)模式，本發(fā)明裝置包括氧化還原樹脂除氧器、智能控制裝置、流量控制裝置、標(biāo)準(zhǔn)氧電極、法拉第電解裝置和待校準(zhǔn)溶解氧分析儀。該校準(zhǔn)裝置的校準(zhǔn)思路是：通過智能控制系統(tǒng)，選擇校準(zhǔn)模式，打開樣水進(jìn)水電磁閥，樣水進(jìn)入氧化還原樹脂除氧器進(jìn)行除氧，除氧處理之后的樣水進(jìn)入流量控制系統(tǒng)，通過流量控制系統(tǒng)的電子流量計(jì)，精確控制流量。隨后樣水進(jìn)入法拉第電解裝置電解，電解出水即為標(biāo)準(zhǔn)微量溶解氧水，通過標(biāo)準(zhǔn)微量溶解氧水對待校驗(yàn)微量溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。該智能控制系統(tǒng)包括工控機(jī)，數(shù)據(jù)采集器、顯示屏以及輸入設(shè)備，該智能控制系統(tǒng)控制流量控制系統(tǒng)、顯示標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極測量數(shù)值、法拉第電解裝置以及測量以及校準(zhǔn)管路中的所有電磁閥，并能夠?qū)崿F(xiàn)自動切換測量以及校準(zhǔn)功能，完成數(shù)據(jù)分析、處理、儲存以及自動上傳。

一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)系統(tǒng)的測量和校準(zhǔn)方法，通過待校準(zhǔn)溶解氧分析儀測量樣水中微量氧容量，當(dāng)高于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，樣水進(jìn)入氧化還原樹脂除氧器進(jìn)行除氧，除氧處理之后的樣水進(jìn)入電子流量計(jì)進(jìn)行流量流量控制，隨后樣水進(jìn)入法拉第電解裝置電解，電解出水即為標(biāo)準(zhǔn)微量溶解氧水，通過標(biāo)準(zhǔn)微量溶解氧水對待校驗(yàn)微量溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

如圖3所示，為本發(fā)明一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)方法的步驟一，測量模式流程圖，測量的過程是：

(1)首先打開智能控制系統(tǒng)，選擇測量選項(xiàng)，則校準(zhǔn)選項(xiàng)涉及的所有校準(zhǔn)電磁閥、循環(huán)泵以及循環(huán)電磁閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；

(2)開啟樣水進(jìn)水電磁閥，水樣依次流經(jīng)測量管路，直接進(jìn)入待校準(zhǔn)溶解氧分析儀，出口水樣排至機(jī)組排水槽。

如圖4所示，為本發(fā)明一種采用智能微量溶解氧分析儀在線測量和校準(zhǔn)方法的步驟二，校準(zhǔn)模式流程圖，校準(zhǔn)的過程是：

(1)首先打開智能控制裝置，選擇校準(zhǔn)選項(xiàng)，則測量選項(xiàng)涉及的所有測量電磁閥以及排水電磁閥均處于關(guān)閉狀態(tài)；

(2)啟動氧化還原樹脂除氧器，開啟樣水進(jìn)水電磁閥，經(jīng)過氧化還原樹脂除氧器除氧后的水樣進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)溶解氧電極，智能控制系統(tǒng)上應(yīng)顯示水樣中溶解氧含量；

(3)標(biāo)準(zhǔn)氧電極出水進(jìn)入流量控制系統(tǒng)，依次流經(jīng)校準(zhǔn)電磁閥以及電子流量計(jì)，通過智能控制系統(tǒng)精確控制進(jìn)入法拉第電解裝置的水樣流量，經(jīng)過法拉第電解裝置進(jìn)水口進(jìn)入電解裝置；

(4)啟動法拉第電解裝置，開啟恒流源，通過智能控制系統(tǒng)精確控制電解電流，通過待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀中的溶解氧含量應(yīng)等于法拉第電解產(chǎn)生的溶解氧數(shù)值加上氧化還原樹脂除氧器出口水樣溶解氧數(shù)值。然后對待校準(zhǔn)溶解氧分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。

通過待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀中的溶解氧含量應(yīng)為：

co2＝co2樹脂出水+co2法拉第點(diǎn)解＝co2樹脂出水+4974.85×η×i/v

其中：co2為通過待校準(zhǔn)微量溶解氧分析儀中的溶解氧含量，μg/l；

co2樹脂出水為氧化還原樹脂除氧器出水溶解氧含量，μg/l；

co2法拉第電解為法拉第電解產(chǎn)生的溶解氧含量，μg/l；

η為水樣的電解效率；

i為電解電流，ma；

v為電子流量計(jì)控制的水流量，ml。

(5)待校準(zhǔn)微量溶解氧出水口經(jīng)過循環(huán)第一電磁閥至低氧水桶，經(jīng)過循環(huán)泵以及循環(huán)第二電磁閥至氧化還原樹脂除氧器。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。