CN207689414U - 一种实时监测酸洗液中H+、Fe2+离子浓度及酸液温度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，属于酸洗工艺技术领域。本实用新型的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，包括检测单元、数据处理单元和显示单元，检测单元通过导线与数据处理单元连接，数据处理单元与显示单元电连接，检测单元用于检测溶液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，数据处理单元用于对检测单元检测到的数据进行处理，显示单元用于显示数据处理单元处理后的数据结果，检测单元包括温度检测器、玻璃外罩、内参比电极和离子浓度感应器，可以同时检测H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，检测及时准确。

Description

一种实时监测酸洗液中H+、Fe2+离子浓度及酸液温度的装置

技术领域

本实用新型属于酸洗工艺技术领域，具体来说是一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置。

背景技术

目前，酸洗工艺在钢铁行业是重要的一个生产环节。在带钢经酸洗之后表面残留局部未洗掉的氧化铁皮称为欠酸洗。欠酸洗的带钢经轧制之后产品表面呈暗色或花脸状，严重时氧化铁皮被压入呈黑斑，此外由于氧化铁皮的延伸系数较差，故在轧制后因延伸不均使产品出现浪形或瓢曲等缺陷。在酸洗过程中，金属铁和酸之间发生化学反应并产生氢气。由于酸洗液中的氢的化学位高于被酸洗的钢材中氢的化学位，生成的氢会渗入钢中并积存起来造成氢脆，从而影响钢材的机械性能或以后的加工处理。且在酸洗工艺中酸液的温度也对酸洗效率造成影响。所以在酸洗的过程中实时监测H⁺、Fe²⁺离子浓度与酸液温度就十分重要，然而现有技术中大多针对H⁺与Fe²⁺离子浓度单独进行检测，或者光检测酸液温度，需要一种可以同时检测H⁺、Fe²⁺离子浓度与酸液温度的装置。

经检索，发明创造名称为：一种含铁浓度传感器(申请号为：200820101005.3，申请日为：2008.01.03)，该申请案包括交变电压输出电路、控制器、激励电路、检测电路以及采集分析电路，其中检测电路由电感通过桥式电路与电阻构成串联直流通路，电容与电阻R并联组成，电感包括线圈外壳、线圈，线圈设在线圈外壳中，线圈外壳在线圈内圈设有通孔，采用以上结构，利用被测铁矿浆含磁性的特性，设计了一个空心电感，当含磁性矿浆流过电感线圈时，矿浆相当于电感线圈的铁芯，由于电感的感抗特性，电感量的大小和铁芯的大小成正比，即铁芯越大，电感越大，反之则越小，因此铁矿浆含铁浓度大小可通过电感大小反应出来，通过对测得的电感量分析的方法可以测出浓度。但是该申请案的不足之处无法用于酸洗过程中进行同时检测H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度。

此外，发明创造名称为：一种镀铬槽液中杂质铁、铜离子浓度的电化学测量方法(申请号为：201410103211.8，申请日为：2014.03.20)，通过测定镀铬槽液的方波伏安曲线，并利用还原反应峰电流与离子浓度呈线性的关系测定镀铬槽液成分中杂质铁、铜离子的浓度，其测量精度大大提高；在测量过程中，由于对测试液只进行了加水稀释，因此用过的测试液可以重新返回到镀铬槽中，测量结果具有良好的重现性。但是该申请案的不足之处无法用于酸洗过程中进行同时检测H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于解决现有技术中难以同时检测酸洗液的温度以及H⁺、Fe²⁺离子浓度的问题，提供一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，包括检测单元、数据处理单元和显示单元，检测单元通过导线与数据处理单元连接，数据处理单元与显示单元电连接，检测单元用于检测溶液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，数据处理单元用于对检测单元检测到的数据进行处理，显示单元用于显示数据处理单元处理后的数据结果，检测单元包括温度检测器、玻璃外罩、内参比电极和离子浓度感应器，可以同时检测H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，检测及时准确。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，包括检测单元、数据处理单元和显示单元，所述检测单元通过导线与数据处理单元连接，所述数据处理单元与显示单元电连接；所述检测单元包括温度检测器、玻璃外罩、内参比电极和离子浓度感应器，所述离子浓度感应器设置于玻璃外罩的底部，所述温度检测器设置于玻璃外罩的内部，所述玻璃外罩内设有内腔，所述内腔内设有内充溶液，所述内参比电极设置于内腔内与内充溶液接触，所述温度检测器、内参比电极和离子浓度感应器通过导线与数据处理单元连接。

优选地，所述温度检测器外侧设有玻璃外壳用于隔离内充溶液。

优选地，所述玻璃外罩上设有密封盖，所述密封盖上端设有连接块。

优选地，所述玻璃外罩内设有卡座，卡座用于固定内参比电极。

优选地，所述离子浓度感应器为H⁺、Fe²⁺离子浓度感应器。

优选地，所述数据处理单元包括信号收集机构、信号分析机构、处理机构、控制机构和报警机构，所述信号收集机构的输入端与检测单元电连接，输出端与信号分析机构的输入端电连接，所述信号分析机构的输出端与处理机构的输入端电连接，所述处理机构的输出端分别与控制机构与显示单元电连接，所述控制机构的输出端与报警机构的输入端电连接。

优选地，所述报警机构为光线警报器和声音警报器。

优选地，所述处理机构为计算机。

优选地，所述显示单元为显示器。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，包括检测单元、数据处理单元和显示单元，检测单元通过导线与数据处理单元连接，数据处理单元与显示单元电连接，检测单元用于检测溶液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，数据处理单元用于对检测单元检测到的数据进行处理，显示单元用于显示数据处理单元处理后的数据结果，检测单元包括温度检测器、玻璃外罩、内参比电极和离子浓度感应器，可以同时检测H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，检测及时准确；

(2)本实用新型的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，显示单元中的当处理后的结果出现较大偏差时，显示单元中的处理机构通过控制机构控制报警机构进行报警，报警机构250为光线警报器和声音警报器，通过光线变化或者警报音来提醒操作人员，可以防止出现偏差或者损害；

(3)本实用新型的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，内参比电极和离子浓度感应器同时对H⁺、Fe²⁺离子浓度进行检测，提高了检测结果的准确性，保证了钢铁酸洗过程的稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的数据处理单元的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、检测单元；110、连接块；120、密封盖；130、温度检测器；140、玻璃外罩；150、内腔；160、卡座；170、内参比电极；180、离子浓度感应器；

200、数据处理单元；210、信号收集机构；220、信号分析机构；230、处理机构；240、控制机构；250、报警机构；

300、显示单元。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1和图2所示，本实施例的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，包括检测单元100、数据处理单元200和显示单元300，检测单元100通过导线与数据处理单元200连接，数据处理单元200与显示单元300电连接，检测单元100用于检测溶液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度，数据处理单元200用于对检测单元100检测到的数据进行处理，显示单元300用于显示数据处理单元200处理后的数据结果。

本实施例中的检测单元100包括温度检测器130、玻璃外罩140、内参比电极170和离子浓度感应器180，离子浓度感应器180设置于玻璃外罩140的底部，该离子浓度感应器180为H⁺、Fe²⁺离子浓度感应器，用于检测溶液中H⁺、Fe²⁺离子浓度。温度检测器130设置于玻璃外罩140的内部，温度检测器130外侧设有玻璃外壳用于隔离内充溶液，该温度检测器130用于检测溶液的温度。玻璃外罩140由高强度防腐蚀玻璃制成，玻璃外罩140内设有内腔150，所述内腔150内设有内充溶液，所述内参比电极170设置于内腔150内与内充溶液接触，当内充溶液与检测溶液产生浓度差时候，内参比电极170会产生电流，将电流信号输送给数据处理单元200处理得到H⁺、Fe²⁺浓度数据，温度检测器130、内参比电极170和离子浓度感应器180通过导线与数据处理单元200连接。玻璃外罩140内设有卡座160，卡座160用于固定内参比电极170，内参比电极170活动连接于卡座160内，当需要更换内参比电极170时，可以将内参比电极170直接抽出。

本实施例的玻璃外罩140上设有密封盖120，密封盖120上端设有连接块110，密封盖120用于对玻璃外罩140进行密封，防止检测时待检测溶液通过玻璃外罩140上端渗入内充溶液，造成检测溶液与内充溶液浓度差不准，影响H⁺、Fe²⁺离子浓度检测结果，使得钢材酸洗时候造成酸洗效果不理想或者损害钢材。连接块110用于将温度检测器130、内参比电极170和离子浓度感应器180的导线进行整合，并与数据处理单元200连接。

本实施中的数据处理单元200包括信号收集机构210、信号分析机构220、处理机构230、控制机构240和报警机构250，所述信号收集机构210的输入端与检测单元100电连接，输出端与信号分析机构220的输入端电连接，所述信号分析机构220的输出端与处理机构230的输入端电连接，处理机构230为计算机，处理机构230的输出端分别与控制机构240与显示单元300电连接，所述控制机构240的输出端与报警机构250的输入端电连接。当检测单元100中的温度检测器130、内参比电极170和离子浓度感应器180将检测到的数据输送给信号收集机构210，然后信号收集机构210将数据输送给信号分析机构220进行分析，分析后的数据输送给处理机构230进行处理，处理后的结果通过显示单元300进行显示，显示单元300为显示器。控制机构240设置有报警参数，当处理后的结果达到报警参数临界点时候，处理机构230通过控制机构240控制报警机构250进行报警，报警机构250为光线警报器和声音警报器，通过光线变化或者警报音来提醒操作人员。

在测量酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度和温度时，将装置直接放入到酸洗液中并固定在酸洗槽上。然后打开数据处理单元200与显示单元300，检测单元100中的温度检测器130可以对酸洗液中的溶液温度进行检测，内参比电极170和离子浓度感应器180对酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度进行检测，将检测得到的数据输送给数据处理单元200的信号收集机构210，然后信号收集机构210将数据输送给信号分析机构220进行分析，分析后的数据输送给处理机构230进行处理，处理机构230将处理后的数据分别输送到显示单元300与控制机构240，显示单元300将得到的数据进行显示，控制机构240将数据与设定的警报参数进行比较，当数据超过设定的警报参数时，控制机构240控制报警机构250发出警报来提醒操作人员。当不同种类带钢表面的氧化铁皮成分发生变化时监控酸洗液的H⁺、Fe²⁺离子浓度的处理也需要进行参数的调整，从而可以对酸液环节进行实时的检测。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：包括检测单元(100)、数据处理单元(200)和显示单元(300)，所述检测单元(100)通过导线与数据处理单元(200)连接，所述数据处理单元(200)与显示单元(300)电连接；所述检测单元(100)包括温度检测器(130)、玻璃外罩(140)、内参比电极(170)和离子浓度感应器(180)，所述离子浓度感应器(180)设置于玻璃外罩(140)的底部，所述温度检测器(130)设置于玻璃外罩(140)的内部，所述玻璃外罩(140)内设有内腔(150)，所述内腔(150)内设有内充溶液，所述内参比电极(170)设置于内腔(150)内与内充溶液接触，所述温度检测器(130)、内参比电极(170)和离子浓度感应器(180)通过导线与数据处理单元(200)连接。

2.根据权利要求1所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述温度检测器(130)外侧设有玻璃外壳用于隔离内充溶液。

3.根据权利要求1所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述玻璃外罩(140)上设有密封盖(120)，所述密封盖(120)上端设有连接块(110)。

4.根据权利要求1所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述玻璃外罩(140)内设有卡座(160)，卡座(160)用于固定内参比电极(170)。

5.根据权利要求1所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述离子浓度感应器(180)为H⁺、Fe²⁺离子浓度感应器。

6.根据权利要求1所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述数据处理单元(200)包括信号收集机构(210)、信号分析机构(220)、处理机构(230)、控制机构(240)和报警机构(250)，所述信号收集机构(210)的输入端与检测单元(100)电连接，输出端与信号分析机构(220)的输入端电连接，所述信号分析机构(220)的输出端与处理机构(230)的输入端电连接，所述处理机构(230)的输出端分别与控制机构(240)与显示单元(300)电连接，所述控制机构(240)的输出端与报警机构(250)的输入端电连接。

7.根据权利要求6所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述报警机构(250)为光线警报器和声音警报器。

8.根据权利要求6所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述处理机构(230)为计算机。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种实时监测酸洗液中H⁺、Fe²⁺离子浓度及酸液温度的装置，其特征在于：所述显示单元(300)为显示器。