[發明專利]一種水體密度檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202011421808.9
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112504914A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 徐俊峰;吳震宇;劉新剛;牛文杰;李剛;孫建鋒;張威;郭客
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團礦業有限公司
• 主分類號: G01N9/26
• 分類號: G01N9/26
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 李玲

1.一種水體密度檢測系統，其特征在于：包括工作箱、設置在工作箱內的水體測量模塊、PLC控制模塊、水樣取放模塊及配套管道；

所述的工作箱由上蓋板、右側立板、左側立板、下底板、后背板和正面三扇門組成的長方體箱體結構，在工作箱內設有縱向隔板和橫向隔板，將工作箱劃分成檢測區、PLC控制區和水樣取放裝置區，所述的正面三扇門為設置在檢測區正面的門A、設置在PLC控制區的門B和設置在水樣取放裝置區的門C，在縱向隔板和橫向隔板上均開有用于穿線的穿線孔，在縱向隔板下方開有用于連接軟管的管道孔，所述的水體測量模塊位于工作箱內縱向隔板左側，所述PLC控制模塊位于縱向隔板右側的橫向隔板的上方，所述水樣取放模塊位于橫向隔板的下方，在工作箱的右側立板上部固定按裝有電源線接線盒，在工作箱的右側立板下部開有進水管和出水管，所述的工作箱的下底板底部四周固定安裝有四個支撐腳；

所述的水體測量模塊包括測量罐、測量罐封頂蓋、液位感應器、壓差密度計、測量罐進水口和測量罐出水口，

所述的測量罐為長筒形罐體，通過支撐環垂直固定在工作箱的左側立板和縱向隔板之間，測量罐底部為半球形，測量罐出水口設置在測量罐底部中心位置，為L型出水口，測量罐進水口設置在測量罐下方側面，測量罐出水口口徑大于測量罐進水口口徑，所述的測量罐封頂蓋安裝在測量罐頂端罐口位置，所述的壓差密度計為倒L形結構，其短邊端設置在測量罐上，長邊插入測量罐內，在壓差密度計的長邊上設有高位壓力傳感器和低位壓力傳感器，所述的液位感應器為電子式液位開關，水平安裝在測量罐罐體側上方；

所述的水樣取放模塊包括電動閥和小型自吸泵及連接管，所述的電動閥左端口安裝在測量罐出水口上，所述的電動閥右端口通過連接管a與出水管內端口相連，出水管外端口連接有排水軟管，所述的小型自吸泵固定安裝在橫向隔板下面，小型自吸泵出口通過連接管b與測量罐進水口相連，小型自吸泵進口通過連接管c與進水管內端口相連，進水管外端口連接進水軟管；

所述的PLC控制模塊包括PLC控制箱和控制面板，所述的PLC控制箱固定安裝在橫向隔板上方，所述的控制面板的屏幕固定安裝在工作箱正面的門B上，所述的壓差密度計、液位感應器、電動閥、小型自吸泵均與所述的PLC控制模塊電性連接。

2.根據權利要求1所述的水體密度檢測系統，其特征在于：在所述的測量罐封頂蓋與測量罐頂端罐口采用防腐膜片法蘭或螺紋式安裝，在測量罐封頂蓋上留有排氣孔。

3.根據權利要求1所述的水體密度檢測系統，其特征在于：所述的壓差密度計的高位壓力傳感器與低位壓力傳感器距離控制在600~800mm，低位壓力傳感器高于測量罐出水口為200mm。

4.一種水體密度檢測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：將工作箱安置在適當位置，將進水軟管通入待測水源，連接電源線并啟動裝置；

步驟2：操作控制面板顯示初始化程序，設置系統時間；

步驟3：設置抽水放水循環時間最少為5min；

步驟4：通過PLC控制箱啟動電動閥，啟動時間為1min，確保測量罐中水體排空；

步驟5：電動閥關閉，同時小型自吸泵接受PLC控制箱控制抽取待測水體；

步驟6：當測量罐中水位達到液位感應器位置時，液位感應器向PLC控制箱反饋信號，則PLC控制箱會停止小型自吸泵運轉，否則小型自吸泵將繼續抽水；

步驟7：停止小型自吸泵運轉后，程序將暫停運行1min，使測量罐中待測液體穩定；

步驟8：壓差密度計測定測量罐中水體密度，將數據反饋到PLC控制箱，并顯示記錄在控制面板上；

步驟9：達到所設置的循環時間后，重復步驟4-8。

5.根據權利要求5所述的水體密度檢測方法，其特征在于：所述的液位感應器工作電壓是DC5V-24V，通過內置電子探頭對水位進行檢測，再由芯片對檢測到的信號進行處理，當被測液體的液位到達動作點時，輸出DC5V-24V，直接接入PLC控制模塊。