本發(fā)明涉及熱鍍鋅工藝液濃度檢測，尤其是多參數的自動化工藝液濃度分析系統(tǒng)及使用方法。

背景技術：

1、熱鍍鋅是一種金屬表面處理方法，它通過將金屬浸入熔融的鋅浴中來防止腐蝕。在熱鍍鋅過程中，金屬首先被清潔以去除污垢和氧化物，然后被浸入約450°c的鋅液中。當金屬從鋅液中取出時，液態(tài)的鋅會在其表面附著保護性的鋅層，這層涂層可以防止金屬腐蝕，是一種有效的金屬防腐方式，目前廣泛應用于各種金屬制品，如鋼板、鋼帶、鋼管和鑄件等。這種方法不僅能夠提供良好的防腐蝕性能，而且還能夠在金屬表面形成美觀的外觀效果。此外，熱鍍鋅還具有良好的耐候性和耐久性，適用于戶外環(huán)境中的應用。

2、目前國內批量熱鍍鋅生產線穩(wěn)步增長，傳統(tǒng)的熱鍍鋅線酸洗液酸濃度、氯化亞鐵濃度，助劑液氯化鋅、氯化銨濃度檢測普遍采取人工取樣，取樣后遞送化驗室，化驗人員對各樣品的濃度進行檢測，記錄匯總數據，反饋到熱鍍鋅操作車間，熱鍍鋅操作車間根據化驗所得的酸濃度、氯化亞鐵濃度判斷酸池內酸洗液是否符合生產指標要求，根據化驗所得的氯化鋅、氯化銨濃度判斷助劑池內助劑液是否符合生產指標要求，并以此推進下一步熱鍍鋅工作，濃度的是否符合標準對鍍鋅質量及成本的控制有很大的影響，所以取樣及濃度化驗的及時性、準確性尤為重要。

3、在公開號為cn209086148u的中國實用新型專利中公開了一種濃度在線自動檢測裝置，通過上位機發(fā)送控制信號，控制注射泵依次抽取藥品區(qū)域中的待測樣品、指示劑、基準藥液和滴定反應所需的投加藥品注射到反應皿中，此技術方案雖然實現了檢測過程的自動化，但在此方案中，不同檢測試劑共用管路和注射泵，極易互相污染，為此每次檢測前都需要反復抽取、排空、清洗管路，檢測的準備工序復雜，檢測周期間隔長且會浪費大量的藥液；抽取的酸液會在開放式的反應皿中揮發(fā)，污染作業(yè)環(huán)境；用于判斷滴定終點的高清攝像機，價格昂貴，受自然光影響較大，攝像機需根據rgb、hsv不斷學習判斷終點顏色，終點判斷不準確。

技術實現思路

1、現有的自動化濃度檢測裝置存在檢測周期間隔長，清洗管路和注射泵時藥液浪費量大，抽取的酸液揮發(fā)嚴重，以及終點判斷不準確等缺陷。

2、鑒于以上技術問題中的至少一項，本發(fā)明提供了一種自動化多參數濃度分析系統(tǒng)及使用方法，通過管路和裝置的優(yōu)化設計，將取樣潤洗管路、儲液桶排空、吹掃管路功能集成，有效降低成本，具體技術方案如下：

3、一種自動化多參數濃度分析系統(tǒng)，包括：取液部，包括汲取管路；所述汲取管路配設有潤洗排空單元，用于控制汲取管路從工藝池中取液體，以及供氣排空汲取管路中液體至儲液桶；樣液定量投加部，用于從所述汲取管路中定量取液，以及將樣液定量投加至密封式磁力攪拌瓶；所述密封式磁力攪拌瓶的瓶體是透光材質；藥液定量投加部，包括試劑定量投加組和基準藥液投加組；所述藥液定量投加部配設有供水單元和供氣單元，用于清洗以及排空藥液定量投加部管路中的液體至儲液桶；光電檢測單元，包括分設于所述密封式磁力攪拌瓶兩側的光波發(fā)射模塊和接收模塊；上位機。

4、在本公開的一些實施例中，所述汲取管路包括配設多個所述工藝池的數條輸液支管，每條所述輸液支管配設有電動閥ⅰ，所有的輸液支管匯接有輸液管，所述輸液管靠外端配設有電動閥ⅱ，所述輸液管中部接通有管道ⅰ，所述管道ⅰ配接有電動閥ⅲ，所述電動閥ⅲ配接有管道ⅱ，所述管道ⅱ配接有氣動隔膜泵，所述氣動隔膜泵配接有管道ⅲ，所述輸液管的外端接通所述管道ⅲ，所述管道ⅲ對接有電動閥ⅳ，電動閥ⅳ配接有管道ⅳ，所述管道ⅳ對接有三通接頭，與所述三通接頭的一個進液口液路連通；所述氣動隔膜泵的進氣口對接管道ⅴ，所述管道ⅴ配接有電磁閥ⅰ，所述電磁閥ⅰ配接有管道ⅵ，所述管道ⅵ配接有氣泵，所述管道ⅵ接通有管道ⅶ，所述管道ⅶ對接有電動閥ⅴ，所述電動閥ⅴ對接有管道ⅷ，所述管道ⅷ對接于所述三通接頭的另一進液口；所述管道ⅷ接通有管道ⅸ，所述管道ⅸ配設有電動閥ⅵ，所述管道ⅸ外端配接所述儲液桶，所述儲液桶配設有管路ⅹ，所述管路ⅹ的一端靠近于所述儲液桶的內底部，所述管路ⅹ的另一端接通所述管道ⅱ，所述管路ⅹ配設有電動閥ⅶ；所述三通接頭的出液口對接液路ⅰ，所述液路ⅰ配設有流體閥ⅰ，所述液路ⅰ配用于所述樣液定量投加部。

5、在本公開的一些實施例中，所述儲液桶的桶腔配設有高液位計和低液位計，所述高液位計和低液位計配用于所述上位機。

6、在本公開的一些實施例中，所述三通接頭是豎置的t型三通，其兩個進液口分置于上方和下方且各配設有一套壓力傳感組件。

7、在本公開的一些實施例中，所述樣液定量投加部包括四通接頭，所述四通接頭的其中一個接頭與所述液路ⅰ對接的，所述四通接頭的另外三個接頭分別配設有液路ⅱ、液路ⅲ和液路ⅳ，所述液路ⅱ配設有流體閥ⅱ，所述液路ⅱ的外端配接所述密封式磁力攪拌瓶，所述液路ⅲ配接注射泵ⅰ，所述液路ⅳ配設有流體閥ⅲ，所述液路ⅳ配接有送樣瓶。

8、在本公開的一些實施例中，所述密封式磁力攪拌瓶的瓶體是透光率90%以上的石英瓶，瓶口通過螺紋連接有瓶蓋，瓶蓋上設有接管孔，所述接管孔配設有密封件，石英瓶的底部配設有磁力攪拌組件。

9、在本公開的一些實施例中，所述藥液定量投加部包括配設于所述密封式磁力攪拌瓶的數條基準藥液管，所述基準藥液管配接有多通閥ⅰ，所述多通閥ⅰ配接有基準藥液容器和注射泵ⅱ。

10、在本公開的一些實施例中，所述基準藥液容器分別包括氫氧化鈉瓶、重鉻酸鉀瓶和edta瓶。

11、在本公開的一些實施例中，所述密封式磁力攪拌瓶配設有滴定反應管，所述滴定反應管配接有多通閥ⅱ，所述多通閥ⅱ配接有反應總管和注射泵ⅲ，所述反應總管配接有多路反應分管，各所述反應分管單獨配設有流體閥ⅳ，其中兩路反應分管分別接通水和空氣，其他的反應分管外端單獨對接溶劑瓶。

12、在本公開的一些實施例中，用于接水的所述反應分管配設有水桶，所述水桶內腔配設有低水位計；用于接空氣的所述反應分管配設有空氣過濾器；接水和接空氣的所述反應分管連接于所述反應總管的尾部。

13、在本公開的一些實施例中，所述溶劑瓶包括溴甲酚綠劑瓶、二苯胺磺酸鈉劑瓶、硫磷混酸劑瓶、鉻黑t劑瓶、緩沖液劑瓶、溴百里酚藍劑瓶、甲醛劑瓶。

14、在本公開的一些實施例中，所述密封式磁力攪拌瓶配設有對接所述儲液桶的連通管和排空管，所述連通管的內端設于所述密封式磁力攪拌瓶內腔的上部，所述排空管的內端設于所述密封式磁力攪拌瓶內腔的下部，所述排空管配設有排液泵。

15、在本公開的一些實施例中，所述排液泵是隔膜泵或蠕動泵。

16、一種自動化多參數濃度分析系統(tǒng)使用方法，具體步驟包括；

17、送樣；從工藝池中取樣至送樣瓶中；

18、取樣潤洗；開啟流體閥ⅲ，關閉流體閥ⅰ和流體閥ⅱ；注射泵ⅰ從送樣瓶中取液10～25ml待測液樣品，開啟流體閥ⅱ，通過注射泵ⅰ投加待測樣至密封式磁力攪拌瓶中，重復取液2～5次，最后一次注射泵ⅰ中留有1~5ml，開啟排液泵，將密封式磁力攪拌瓶中的液體排至儲液桶中；

19、清洗所述密封式磁力攪拌瓶；開啟接水的所述反應分管的流體閥ⅳ，關閉其他的流體閥ⅳ；通過注射泵ⅲ抽取40～100ml水，將水通過多通閥ⅱ投加至密封式磁力攪拌瓶中，磁力攪拌后開啟排液泵，將密封式磁力攪拌瓶中的液體排至儲液桶中，重復2～5次；

20、投加待測樣；注射泵ⅰ將留有的待測樣投加至密封式磁力攪拌瓶中；

21、添加試劑；通過注射泵ⅲ抽取溶劑瓶中的試劑，投加至所述密封式磁力攪拌瓶中，磁力攪拌；

22、添加水；開啟接水的所述反應分管的流體閥ⅳ，關閉其他的流體閥ⅳ；通過注射泵ⅲ抽取20～80ml水，投加至密封式磁力攪拌瓶中；

23、排空公共管道；開啟接空氣的所述反應分管的流體閥ⅳ，通過注射泵ⅲ抽取2～20ml空氣，將管道中殘留藥液排至密封式磁力攪拌瓶中；

24、添加基準藥液；啟動所述光電檢測單元，通過注射泵ⅱ抽取所述基準藥液容器中的基準藥液逐滴滴加至密封式磁力攪拌瓶中；

25、光電檢測單元數據傳輸；光波發(fā)射模塊發(fā)射光柱穿過密封式磁力攪拌瓶瓶體，接收模塊將光信號轉化為電壓值，并將采集到的數據傳輸至上位機，當密封式磁力攪拌瓶中溶液顏色突變時，判定電壓值達到目標范圍作為滴定終點，控制注射泵ⅱ停止投加基準藥液，同時注射泵ⅱ將投加的基準藥液量傳輸至上位機；

26、計算顯示；上位機根據投加待測液量、使用的基準藥液量和密度計算出待測液濃度并顯示；

27、排空密封式磁力攪拌瓶；開啟排液泵，將密封式磁力攪拌瓶中的液體排至儲液桶中；

28、清理管路。

29、相比較現有技術而言，上述的自動化多參數濃度分析系統(tǒng)及使用方法具有以下有益效果：

30、通過管路和裝置的優(yōu)化設計，將取樣潤洗管路、儲液桶排空、吹掃管路功能集成：取樣潤洗管路，潤洗管道使每次檢測的待測樣與工藝池液體相同，有效減少檢測誤差，檢測過程可以按需實現儲液桶排空，潤洗管道液體儲存在儲存桶中，檢測結束后排至原工藝池，不浪費液體，有效降低成本；吹掃管路，待測樣投加完成后，打開氣泵，將儲存在管道中的液體吹回原工藝池，既不浪費液體，又減少下次檢測共用公共管帶來的交叉污染；

31、需要準確滴定的基準藥液各單獨使用注射泵，確保濃度恒定、不受交叉污染、滴定精確；已知投加量的多種試劑，通過多通閥共用注射泵，通過優(yōu)化添加順序，先加試劑，再加水，既可稀釋試劑有利于反應，又能清洗注射泵和公共管路，最后用空氣排空純水，避免試劑交叉污染；減少泵的使用，減少占用空間，節(jié)約成本；

32、密封式磁力攪拌瓶采用密封設計，可避免抽取的酸揮發(fā)，腐蝕設備；可防止泵、閥、程序異常，導致液體溢出，液體可能強酸或強堿，腐蝕設備；本技術方案中，密封式磁力攪拌瓶中溢出的液體可以通過連通管進入儲液桶；

33、采用光電檢測單元來判斷反應終點，反應終點判斷準確，使用壽命長；

34、由上位機軟件控制采樣、檢測、數據處理等過程，無需人工干預，可實現自動取樣、自動潤洗、自動檢測、自動計算、自動清洗、自動排液、自動氣吹的全自動化濃度檢測；本系統(tǒng)能夠連續(xù)不斷地監(jiān)測工藝池中目標化學物質的濃度，并實時顯示結果，確保工業(yè)生產過程的穩(wěn)定性和產品質量，提升產線自動化程度。