[發(fā)明專利]寬量程酸堿濃度儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310272619.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104280428A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂武軒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 呂武軒
• 主分類號(hào): G01N27/08
• 分類號(hào): G01N27/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于電導(dǎo)法測(cè)量酸堿溶液濃度的自動(dòng)分析儀器，尤其是一種寬量程酸堿濃度儀。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有酸堿濃度儀是由無(wú)電極式(感應(yīng)式)電導(dǎo)率傳感器、測(cè)量電路和顯示器組成，根據(jù)測(cè)得的溶液電導(dǎo)率值查詢與之對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率-濃度曲線得到百分濃度值(％)，由顯示器顯示。常用酸堿溶液的電導(dǎo)率-濃度曲線具有明顯的非線性，近似上凸拋物線形狀，致使電導(dǎo)率-濃度之間呈非單值關(guān)系，亦即同一電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)兩個(gè)相差甚大的濃度值(參見(jiàn)圖1)。以H₂SO₄為例，當(dāng)電導(dǎo)率為C_d1時(shí)，在曲線單調(diào)遞增區(qū)間對(duì)應(yīng)的濃度值為N₁，而在單調(diào)遞減區(qū)間對(duì)應(yīng)的濃度值為N₂，現(xiàn)有酸堿濃度儀無(wú)法識(shí)別被測(cè)溶液的實(shí)際濃度值是N₁還是N₂。因此，現(xiàn)有商品化酸堿濃度儀的測(cè)量范圍只能分段限定在電導(dǎo)率-濃度曲線呈單調(diào)遞增或單調(diào)遞減的單值區(qū)間內(nèi)，如測(cè)量H₂SO₄濃度的儀器量程通常為0～30％和40～80％；測(cè)量HCl濃度的儀器量程通常為0～18％和22～36％；測(cè)量HNO₃濃度儀器的量程通常為0～30％和36～96％；測(cè)量NaOH濃度儀器的量程通常為0～15％，等等。若被測(cè)溶液的濃度值超出上述限定范圍而位于電導(dǎo)率-濃度曲線的非單值區(qū)時(shí)，現(xiàn)有酸堿濃度儀則無(wú)法使用。然而，一些以酸堿溶液為原料或生產(chǎn)、回收酸堿溶液的工藝過(guò)程，則需要在更寬的濃度范圍控制產(chǎn)品指標(biāo)，現(xiàn)有酸堿濃度儀顯然不能滿足工程實(shí)踐的需求。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有酸堿濃度儀量程過(guò)窄的不足，本發(fā)明提供一種寬量程酸堿濃度儀，測(cè)量范圍無(wú)需分段限定在電導(dǎo)率-濃度曲線呈單調(diào)遞增或單調(diào)遞減區(qū)間，而是拓寬至被測(cè)溶液濃度變化的整個(gè)非單值區(qū)間。?

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的方法是：在現(xiàn)有酸堿濃度儀的結(jié)構(gòu)中嵌入本發(fā)明提供的差動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)被測(cè)溶液樣品稀釋而使電導(dǎo)率發(fā)生變化，根據(jù)被測(cè)溶液稀釋前后電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)，可在電導(dǎo)率-濃度曲線的非單值區(qū)間識(shí)別被測(cè)溶液的實(shí)際濃度值。按照稀釋方式不同，根據(jù)本發(fā)明原理設(shè)計(jì)的寬量程酸堿濃度儀分為斷續(xù)式和連續(xù)式兩種工作模式。?

斷續(xù)式寬量程酸堿濃度儀沿用現(xiàn)有酸堿濃度儀采用一流動(dòng)個(gè)測(cè)量池、一支電導(dǎo)率傳感器及其測(cè)量電路和顯示儀表的基本結(jié)構(gòu)，嵌入由識(shí)別與控制電路和稀釋液輸送部件組成的‘差動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)’實(shí)現(xiàn)展寬量程的功能。其中稀釋液輸送部件是用來(lái)向測(cè)量池注入稀釋液的泵或電控閥，由識(shí)別與控制電路操作，間歇地向測(cè)?量池內(nèi)注入稀釋液，再根據(jù)稀釋前后電導(dǎo)率的變化判定被測(cè)溶液的實(shí)際濃度值，最后由顯示儀表顯示。?

連續(xù)式寬量程酸堿濃度儀也是沿用現(xiàn)有酸堿濃度儀采用一個(gè)流動(dòng)測(cè)量池、一支電導(dǎo)率傳感器及其測(cè)量電路和顯示器的基本結(jié)構(gòu)，另外嵌入差動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)展寬量程的功能，只是這種差動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)與上述不同，除了仍有識(shí)別與控制電路和稀釋液輸送部件外，還增加了輔助流動(dòng)測(cè)量池、輔助電導(dǎo)率傳感器及其測(cè)量電路三部分。兩個(gè)流動(dòng)測(cè)量池均連續(xù)通入被測(cè)溶液，輔助流動(dòng)測(cè)量池中除連續(xù)通入被測(cè)溶液外，還由稀釋液輸送部件向其中連續(xù)通入稀釋液，識(shí)別與控制電路根據(jù)兩個(gè)流動(dòng)測(cè)量池中被測(cè)溶液電導(dǎo)率的差值極性判定被測(cè)溶液的實(shí)際濃度值并由顯示儀表顯示。?

斷續(xù)式寬量程酸堿濃度儀因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比現(xiàn)有酸堿濃度儀的結(jié)構(gòu)只多了識(shí)別與控制電路和稀釋液輸送部件，所以造價(jià)低廉；雖屬斷續(xù)測(cè)量，但間隔僅為幾分鐘，適用于允許短時(shí)間間斷測(cè)量的場(chǎng)合；連續(xù)式寬量程酸堿濃度儀造價(jià)雖高，但可實(shí)時(shí)測(cè)量流程中酸堿濃度變化態(tài)勢(shì)。?

本發(fā)明的有益效果是使常用酸堿溶液濃度的可測(cè)范圍涵蓋其濃度變化的整個(gè)區(qū)間，從而填補(bǔ)了現(xiàn)有酸堿溶液濃度測(cè)量技術(shù)及儀器性能的空白，為以酸堿溶液為原料或生產(chǎn)、回收酸堿溶液的工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化質(zhì)量控制提供必要的檢測(cè)設(shè)備。?

附圖說(shuō)明

圖1是常用酸堿溶液的‘電導(dǎo)率-濃度’曲線。?

圖2是現(xiàn)有酸堿濃度儀的結(jié)構(gòu)框圖。?

圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例斷續(xù)式寬量程酸堿濃度儀的結(jié)構(gòu)框圖。?

圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例連續(xù)式寬量程酸堿濃度儀的結(jié)構(gòu)框圖。?

圖5是本發(fā)明實(shí)施例所用帶有稀釋液注入管的流動(dòng)測(cè)量池的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖6是本發(fā)明實(shí)施例所用不帶有稀釋液注入管的流動(dòng)測(cè)量池的結(jié)構(gòu)示意圖。?