在线监测化学仪表的防虹吸装置及方法

技术领域

本申请涉及水质在线测量技术领域，尤其涉及在线监测化学仪表的防虹吸装置及方法。

背景技术

为获得生活及工业生产所需各种不同质量的水，常常对天然水或回用水进行处理。为提高天然水或回用水处理效果和效率，需对处理过程中的水质指标(pH值、电导率、碱度、硬度和总磷等)进行在线化学分析监测。为创造化学分析的条件，一般在线监测化学仪表设有封闭式的反应池，便于计量被测水样体积以及避免水样或试剂泄漏。当有一定压力的被测水样进入或突然停止流通反应池时将产生水锤作用，导致检测所用标准溶液等未经过计量进入反应池，从而影响检测结果。

反应池的排放出口位置一般都低于测试用试剂的液面，在线监测化学仪表停用或在测试间隔时间内，由于产生虹吸作用，会将测试用化学试剂虹吸进入反应池后排出，造成不必要的化学试剂损耗，需经常补充化学试剂。目前，为避免水锤影响，有些在线化学检测仪表在反应池出口安装缓冲器或逆止阀。安装缓冲器虽可吸收或消除水锤，但不能解决虹吸作用造成化学试剂损耗问题；安装逆止阀虽可破坏虹吸作用，但由于逆止阀需要一定的驱动力或动作滞后，对防止水锤影响的效果不佳。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出在线监测化学仪表的防虹吸装置及方法，防虹吸装置与反应池连通，其包括缓冲器及通气电磁阀，其能及时吸收或消除水锤以及破坏反应池的虹吸的现象，且运行灵敏，可解决在线监测化学仪表检测时出现的水锤及虹吸影响问题。

为达到上述目的，本申请提出的在线监测化学仪表的防虹吸装置，包括：缓冲器，其具有设定的容积，且其顶部设置通气阀，一侧设置与在线监测化学仪表装置的反应池连通的进液口；所述在线监测化学仪表装置运行后，待测水样通过进水阀进入所述反应池中，同时所述反应池中的待测水样进入所述缓冲器内且所述通气阀关闭；

所述通气阀与所述进水阀反向联动；当所述进水阀打开时，所述通气阀关闭；当所述进水阀关闭时，所述通气阀打开。

在一些实施例中，所述缓冲器上与通气阀相对的一侧设置出液口，用于将所述缓冲器内的水样排出。

在一些实施例中，还包括开关控制器，其与所述通气阀和所述进水阀电连接，实现所述通气阀与所述进水阀反向联动。

在一些实施例中，所述缓冲器的腔室容积为所述反应池容积的1-5倍。

根据本申请的第二方面提出了一种防虹吸的在线监测化学仪表系统，包括上述任一实施例中所述的防虹吸装置和在线监测化学仪表装置；所述在线监测化学仪表装置包括反应池、反应液组和检测件；其中所述反应池上的进水阀，所述反应液组与所述反应池连通，用于向其中加入检测试剂，所述检测件伸入所述反应池内对其中的水样进行化学检测。

在一些实施例中，所述反应池内设置有搅拌器，用于搅动水样，水样在搅拌状态下进行化学检测。

根据本申请的第三方面提出了一种防止在线监测化学仪表系统虹吸的方法，包括如下步骤：

当进水阀打开通气阀关闭反应池中开始进待测水样时，水样同时进入缓冲器内；使所述缓冲器与外部空气隔绝，缓冲器腔室内的空气起阻尼缓冲作用用以减少水样压力波动；

当进水阀关闭的同时打开所述通气阀，使所述缓冲器与外部空气联通以向所述缓冲腔室中补入空气，抵消水样突然停止时产生水锤的影响，同时破坏反应池的排放出口位置低于反应液组的进液口引起虹吸现象。

在一些实施例中，所述反应液组中包括清洁剂，以对所述反应池及检测件进行清洗。

在一些实施例中，通气阀与进水阀反向联动；当进水阀打开时，通气阀关闭；当进水阀关闭时，通气阀打开。

在一些实施例中，利用控制总器控制电气的元件。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一实施例提出的在线监测化学仪表的防虹吸装置的结构示意图；

图2是本申请一实施例提出的在线监测化学仪表的防虹吸装置的结构示意图；

图3是本申请一实施例提出的防虹吸的在线监测化学仪表系统的结构示意图；

图4是本申请一实施例提出的防虹吸的在线监测化学仪表系统的结构示意图；

图5是本申请一实施例提出的防止在线监测化学仪表系统虹吸的方法流程图；

图中，1、缓冲器；2、通气阀；3、出液口；4、进水阀；5、开关控制器；6、在线监测化学仪表装置；7、反应池；8、反应液组；9、搅拌器。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

参见图1是本申请一实施例提出的在线监测化学仪表的防虹吸装置，包括缓冲器1，其具有设定的容积，且其顶部设置通气阀2，一侧设置与在线监测化学仪表装置6的反应池7连通的进液口；在线监测化学仪表装置6运行后，待测水样通过进水阀4进入反应池7中，同时反应池7中的待测水样进入缓冲器1内且通气阀2关闭；其中通气阀2与进水阀4反向联动；当进水阀4打开时，通气阀2关闭；当进水阀4关闭时，通气阀2打开。

其中，在线监测化学仪表的防虹吸装置包括缓冲器1和通气阀2；其中在线监测化学仪表装置6包括反应池7、反应液组8和检测件，其中反应池7与运输水样的管路连接，其有一定的容积，用于容纳水样，其上开设有入口管路和出口管路，入口管路连接被测水样取样口，其该管路上进水阀4，出口管路连通缓冲器1。其中反应液组8中包括多组不同的化学检测试剂，其中一般情况下反应液组8中各化学检测试剂的入口位于反应池7出口管路的上方，在在线监测化学仪表装置6停用或在测试间隔时间内，由于产生虹吸作用，会将检测试剂虹吸进入反应池7后排出，造成不必要的化学试剂损耗，需经常补充化学试剂。其中检测件伸入反应池7内对加入化学试剂后的水样进行化学检测。

在本实施例中缓冲器1与反应池7的出口管路连接，缓冲器1具有一定的容积，用于容纳水样，其一侧开设有入口与反应池7的出口管路连接；缓冲器1的顶部开设有通气阀2，通气阀2为常开电磁阀，其与进水阀4反向联动；当进水阀4打开时，通气阀2关闭；当进水阀4关闭时，通气阀2打开。示例的如图1，缓冲器1为长方体并沿竖直方向设置，其顶部开设有通气阀2，通气阀2为常开电磁阀；通过通气阀2的开关实现将通气阀2与外界隔绝或连通。当进水阀4打开通气阀2关闭反应池7中开始进待测水样时，水样同时进入缓冲器1内；使缓冲器1与外部空气隔绝，缓冲器1腔室内的空气起阻尼缓冲作用，用以减少水样压力波动；当进水阀4关闭的同时打开通气阀2，使缓冲器1与外部空气联通以向缓冲腔室中补入空气，抵消水样突然停止时产生水锤的影响，同时破坏反应池7的排放出口位置低于反应液组8的进液口引起虹吸现象。

此外，在一些实施例中还包括开关控制器5，其与通气阀2和进水阀4电连接，实现通气阀2与进水阀4反向联动。通过开关控制器5自动控制通气阀2和进水阀4，实现水样同时进入缓冲器1内时，减少水样压力波动，以及当进水阀4关闭时抵消水样突然停止时产生水锤的影响，同时破坏反应池7的排放出口位置低于反应液组8的进液口引起虹吸现象。

在一些实施例中，缓冲器1上与通气阀2相对的一侧设置出液口3，用于将缓冲器1内的水样排出。

其中缓冲器1上与通气阀2相对的一侧设置出液口3，因此顶部设有通气阀2接口，下部设有出液口3如图1；其中缓冲器1的腔室容积为反应池7容积的1-5倍，当在线监测化学仪表装置6完成水样的在线监测化学后，可将缓冲器1中的水样排出。

根据本申请的第二方面提出了一种防虹吸的在线监测化学仪表系统，包括上述任一实施例中的防虹吸装置和在线监测化学仪表装置6；在线监测化学仪表装置6包括反应池7、反应液组8和检测件；其中反应池7上的进水阀4，反应液组8与反应池7连通，用于向其中加入检测试剂，检测件伸入反应池7内对其中的水样进行化学检测。

其中在线监测化学仪表系统包括上述任一实施例中的防虹吸装置和在线监测化学仪表装置6如图3，其中在线监测化学仪表装置6以及其与防虹吸装置的配合方法参见上述内容不再赘述。

在一些实施例中，反应池7内设置有搅拌器9，用于搅动水样，水样在搅拌状态下进行化学检测。其中反应池7内设置搅拌器9如图4，其中搅拌器9可为磁力搅拌器9，本实施例通过进水阀4和固定磁力搅拌器9转速，保证水样测试过程中流速和压力的一致性，提高测试结果的准确性和稳定性。

根据本申请的第三方面提出了一种防止在线监测化学仪表系统虹吸的方法如图5，包括如下步骤：

S1:当进水阀4打开通气阀2关闭反应池7中开始进待测水样时，水样同时进入缓冲器1内；使缓冲器1与外部空气隔绝，缓冲器1腔室内的空气起阻尼缓冲作用用以减少水样压力波动；

S2:当进水阀4关闭的同时打开通气阀2，使缓冲器1与外部空气联通以向缓冲腔室中补入空气，抵消水样突然停止时产生水锤的影响，同时破坏反应池7的排放出口位置低于反应液组8的进液口引起虹吸现象。

其中，防止在线监测化学仪表系统中还可以设置控制总器，其控制电气的元件，例如开关控制器5，在线监测化学仪表装置6等，实现自动防止在线监测化学仪表系统虹吸。S1中，反应液组8中包括清洁剂，以对反应池7及检测件进行清洗避免其他污染物影响测试，减少人工维护量。当完成清洗后将进水阀4打开通气阀2关闭反应池7中开始进待测水样时，水样同时进入缓冲器1内；使缓冲器1与外部空气隔绝，缓冲器1腔室内的空气起阻尼缓冲作用用以减少水样压力波动。

其中，S2中通气阀2与进水阀4反向联动；当进水阀4打开时，通气阀2关闭；当进水阀4关闭时，通气阀2打开。当进水阀4关闭的同时打开通气阀2，使缓冲器1与外部空气联通以向缓冲腔室中补入空气，抵消水样突然停止时产生水锤的影响，同时破坏反应池7的排放出口位置低于反应液组8的进液口引起虹吸现象。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。