一种溶液实时检测设备及方法
文献发布时间:2023-06-19 10:33:45
技术领域
本发明涉及溶液检测领域,具体涉及一种溶液实时检测设备及方法。
背景技术
电化学加工、电解质等离子抛光、电镀和微弧氧化等电加工技术在实际生产加工过程中,由于加工生产的连续性,需要实时监测所用的电加工溶液组分参数的变化,一旦发生偏离,马上做出调节,使生产过程稳定可控,保证产品的加工质量。另一方面,高校等科研机构在使用上述加工技术进行科研实验研究过程中,需要对电加工溶液参数变化进行实时检测,以便了解电加工溶液中的哪种因素对加工表面质量有影响或者不同因素之间哪种因素对加工表面质量影响更大,从而研究其加工过程机理,为实际加工生产提供理论指导依据。
电化学加工、电解质等离子抛光、微弧氧化和电镀等电加工技术在加工过程中的电加工溶液是处于通电状态下的,通常需检测的电加工溶液参数包括为PH、电导率、配方溶液的离子浓度和工作本身的金属离子浓度等参数,但这些参数的检测仪器由于其本身的工作原理,均不能在通电状态下的溶液(电加工溶液,即溶液中有电流通过)进行检测。如果强行直接在通电工况下的溶液中进行检测,不仅导致所测数据结果不准确,而且会对检测仪器造成损坏。另外,目前在线离子浓度检测仪通常要求所测溶液温度需在50-60℃以下,因此无法在电解质等离子抛光的高温电加工溶液(通常为80-95℃)下进行检测。
此外,在上述技术加工后会产生含重金属的废液,需经过相应的废液处理方法如化学法、物理处理法和生物处理法等处理之后,达国家排放标准后才能排放。然而,在废液处理过程中,如何判断出水数据如PH、金属离子浓度等参数是否达标是一个重要的问题。目前对处理后的废液是否达标主要是采用经验公式来判断,即先检测废水中的重金属含量,在试验室中模拟获得废液排放达标的最优处理工艺参数,再推广到生产应用上,但实际应用过程中是无法完全保证每次出水废液均能达到国家排放标准后再排放。此外,也有通过采用离线检测的方式对废液出水数据进行检测,但存在检测不方便、检测值滞后性、不能实时检测废液出水数据等问题。
综上所述,急需一种用于电加工和电加工后废液处理一体化设备的溶液实时检测设备,既能实时检测电加工过程中通电状态下的溶液,也能实时检测加工后的废液处理出水数据。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种溶液实时检测设备及方法,能够实时、有效、快速和准确地对电化学加工、电解质等离子抛光、微弧氧化和电镀在加工过程的电加工溶液参数进行实时在线检测,避免了直接检测对检测仪器造成的损坏,同时也解决了一些现有检测仪器无法在高温电加工溶液测量的问题;另外,也能对加工后的含重金属废液经废液处理后的出水数据进行实时检测,确保处理后的废液达国家排放标准后才排放。
为达上述目的,本发明提供的技术方案如下:
第一方面,本发明提供了一种溶液实时检测设备,用于实时检测电加工系统的电加工溶液或废液处理装置出水废液的参数,所述溶液实时检测设备包括设备外壳,所述设备外壳形成封闭的容纳腔,所述容纳腔内设有控制器、溶液检测系统、输液系统和回液系统,所述设备外壳上嵌有控制面板,所述控制器电连接所述控制面板、溶液检测系统、输液系统和回液系统,所述输液系统的输入端和所述回液系统的输出端外接所述电加工系统或所述废液处理装置的出水处,所述溶液检测系统通过管道连接所述输液系统的输出端和所述回液系统的输入端,所述回液系统和所述输液系统均设有分配灌装型蠕动泵,所述溶液检测系统设有热交换冷却管。
进一步地,所述电加工系统为电化学加工、电解质等离子抛光、电镀加工和微弧氧化加工中的任意一种,所述电加工系统包括电加工池、阴极、阳极和加工电源,所述加工电源的正极电连接所述阳极,所述加工电源的负极电连接所述阴极,所述阳极和所述阴极设于所述电加工池内。
进一步地,所述输液系统包括第一电磁阀、过滤器和第一分配灌装型蠕动泵,所述第一电磁阀的一端通过管道连接所述电加工系统或所述废液处理装置的出水处,所述第一电磁阀的另一端通过管道连接所述过滤器的一端,所述过滤器的另一端通过管道连接所述第一分配灌装型蠕动泵的输入端,所述第一分配灌装型蠕动泵的输出端连接所述溶液检测系统的输入端。
进一步地,所述溶液检测系统包括第一检测流通槽、第二检测流通槽、第一手动阀、第二手动阀和热交换冷却管,所述第一检测流通槽内安装有PH传感器、电导率传感器,所述第二检测流通槽安装有不同类型的离子浓度传感器,所述第一手动阀一端通过管道连接所述第二手动阀的一端和输液系统的输出端,所述第一手动阀的另一端通过管道连接所述第一检测流通槽的一端,所述第一检测流通槽的另一端通过管道连接所述第二流通检测槽的另一端和所述回液系统的输入端,所述第二手动阀的另一端通过管道连接所述热交换冷却管的输入端,所述热交换冷却管的输出端通过管道连接所述第二流通检测槽的一端。
进一步地,所述回液系统包括第二电磁阀和第二分配灌装型蠕动泵,所述第二电磁阀的一端通过管道连接所述溶液检测系统的输出端,所述第二电磁阀的另一端通过管道连接所述第二分配灌装型蠕动泵的输入端,所述第二分配灌装型蠕动泵的输出端通过管道连接所述电加工系统或所述废液处理装置出水处。
进一步地,所述溶液检测系统还包括第一小电动阀、第二小电动阀和温度传感器,所述热交换冷却管的热交换出入口通过管道外接冷水机,所述热交换冷却管的输出端通过管道连接所述第一小电动阀的一端和所述第二小电动阀的一端,所述温度传感器设于所述热交换冷却管与所述第一小电动阀的连接管道上,所述第一小电动阀的的另一端连接所述第二流通检测槽的一端,所述第二小电动阀的另一端通过管道连接所述热交换冷却管的输入端。
进一步地,所述溶液实时检测设备还包括PH仪表、电导率仪表,所述控制面板上设有显示触摸屏,所述PH仪表和所述电导率仪表设于所述容纳腔内,所述PH仪表和所述电导率仪表电连接所述控制器,所述控制器电连接所述显示触摸屏和外部计算机。
第二方面,本发明还提供了一种溶液实时检测方法,所述溶液实时检测方法应用于第一方面所述的溶液实时检测设备,用于检测电加工系统中的电加工溶液和经过废液处理装置处理后的废液。
进一步地,所述检测电加工系统中的电加工溶液具体包括以下步骤:
S11:将输液系统101的输入端和回液系统103的输出端外接电加工系统,对PH传感器、电导率传感器、各离子浓度传感器进行校正,校正无误后将PH传感器、电导率传感器安装于第一检测流通槽,各离子浓度传感器安装于第二检测流通槽中,进入待检测的状态;
S12:开启第一电磁阀、第二电磁阀、第一手动阀和第二手动阀,设置第一分配灌装型蠕动泵、第二分配灌装型蠕动泵的工作模式均为分配模式;
S13:设置加工时间,电加工系统开始工作,同时启动第一分配灌装型蠕动泵断续抽取电加工系统中的电加工溶液至溶液检测系统;
S14:电加工溶液通过溶液检测系统中的三通管道后分两路,一路直接流入第一检测流通槽,另一路经过热交换冷却管冷却后流入第二检测流通槽;
S15:第一检测流通槽和第二检测流通槽中的PH传感器、电导率传感器、各离子浓度传感器分别开始对流通槽内的电加工溶液进行检测,电加工溶液的PH值、电导率值数据分别经PH仪表、电导率仪表的传输至控制器,控制器再传输至触摸显示屏和/或计算机上显示;电加工溶液的离子浓度直接经过控制器传输至触摸显示屏和/或计算机上显示;
S16:经检测后的电加工溶液通过溶液检测系统的输出端合并流出并在第二分配灌装型蠕动泵的作用下沿回流管道经第二电磁阀断续流回电加工溶液池中。
进一步地,所述检测经过废液处理装置处理后的废液具体包括以下步骤:
S21:电加工系统工作完成后,关闭实时检测设备,更换输液系统101的输入端和回液系统103的输出端接口,转外接废液处理装置的出水处,针对需要处理的重金属离子更换为相应的离子浓度传感器,重新对各检测传感器进行校正,进入待检测的状态;
S22:开启第一电磁阀、第二电磁阀、第一手动阀和第二手动阀,设置第一分配灌装型蠕动泵、第二分配灌装型蠕动泵的工作模式均为流量模式;
S23:启动废液处理装置对电加工后的废液进行处理,与此同时启动实时检测设备,第一分配灌装型蠕动泵将废液处理装置出口处的废液抽出输送至溶液检测系统;
S24:处理后的废液经过溶液检测系统的三通管道后分两路,一路直接流入第一检测流通槽,同时另一路经过热交换冷却管流入第二检测流通槽;
S25:第一检测流通槽的PH传感器和第二检测流通槽中各离子浓度传感器分别开始对流通槽内的出水废液进行检测,测得的出水废液的PH值经PH仪表传输至控制器,控制器再传输至触摸显示屏和/或计算机上显示;废液的各金属离子浓度直接经过控制器传输至触摸显示屏和/或计算机上显示;
S26:当检测的废液PH值、重金属离子浓度等达到或低于国家排放标准时,废液可直接排入下水道;反之,实时检测设备报警并提醒操作者关闭废液排出口的阀门,并且废液处理装置停止工作,对废液处理装置进行调机,调机后重新启动废液处理装置;
S27:经检测后的出水废液通过溶液检测系统的输出端合并流出并在第二分配灌装型蠕动泵的作用下沿回流管道经第二电磁阀流回废液处理出口处。
进一步地,所述步骤S14或步骤S24中,经过热交换冷却管冷却后流入第二检测流通槽的具体步骤为:当温度传感器检测到热交换冷却管流出的待检测溶液温度高于T℃时,第二小电动阀开启,第一小电动阀关闭,检测溶液回流至热交换冷却管入口再进入热交换冷却管内循环冷却,直至不高于T℃;温度传感器检测到热交换冷却管流出的检测溶液温度不高于T℃时,第二小电动阀关闭,第一小电动阀开启,检测溶液流出热交换冷却管进入第二检测流通槽,所述检测溶液为电加工溶液或废液处理装置处理后的废液。
进一步地,所述检测电加工系统中的电加工溶液具体还包括以下步骤:当加工系统中的电加工溶液的PH值和/或电导率值和/或离子浓度超过或低于预设范围时,实时检测设备警报并提醒操作者关闭电加工设备,电加工系统立即停止工作。
有益效果:本发明提供了一种溶液实时检测设备及方法,至少具有以下有益效果:
(1)本发明利用分配灌装型蠕动泵将电加工系统中的电加工溶液引流至溶液检测系统中进行检测,实现电加工溶液在管道内的断续传输,从而保证了流至溶液检测系统中的电加工溶液是没有通电流的,避免了检测传感器因直接在含电流的电加工溶液中测量导致其损坏的现象,另外溶液检测系统中热交换冷却管解决了离子浓度传感器无法在高温加工液检测的问题;
(2)在工业生产中,本发明能够实时地、连续地、准确地和有效地对电加工溶液参数进行在线检测,以便及时做出调整,确保生产过程稳定可控,提高了电加工的精度并保证了加工件的质量;在科研实验研究上,本发明能实时检测加工过程中电加工溶液参数的变化情况和规律,为加工机理的研究提供了实验检测平台,最终可实现为实际生产提供理论指导依据;
(3)本发明还对电加工后的含重金属废液处理的出水废液数据参数进行实时检测,确保废液处理后的出水废液达标后排放,避免处理不良导致环境的污染。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的一种溶液实时检测设备的立体结构示意图
图2为本发明的一种溶液实时检测设备的内部结构示意图。
图3为本发明的一种溶液实时检测设备用于电加工溶液实时检测的工作原理示意图。
图4为本发明的一种溶液实时检测设备的控制原理示意图。
图5为本发明的一种溶液实时检测设备的热交换冷却管及外接冷水机的示意图。
图6为本发明的一种溶液实时检测设备用于废液处理出水数据检测的示意图。
其中,附图标记如下:1.设备外壳、2.控制面板、3.PH传感器、4.电导率传感器、5.第一检测流通槽、6.过滤器、7.热交换冷却管、8.万向脚轮、9.离子浓度传感器、10.第二检测流通槽、11.观察窗门、12.PH仪表、13.电导率仪表、14.第一分配灌装型蠕动泵、15.第二分配灌装型蠕动泵、16.控制器安装框、17.第一手动阀、18.第二手动阀、19.第一电磁阀、20.第二电磁阀、21.电加工池、22.阳极、23.阴极、24.加工电源、25.第一小电动阀、26.第二小电动阀、27.温度传感器、28.冷水机、100.溶液检测系统、101.输液系统、102.电加工系统、103.回液系统。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
实施例1,一种溶液实时检测设备。
如附图1至6所示,本实施例的一种溶液实时检测设备,用于实时检测电加工系统102中的电加工溶液或废液处理装置出水处溶液的参数,包括设备外壳1,设备外壳1形成封闭的容纳腔,容纳腔内设有控制器、溶液检测系统100、输液系统101和回液系统103,设备外壳1上嵌有控制面板2,控制器电连接控制面板2、溶液检测系统100、输液系统101和回液系统103,输液系统101的输入端和回液系统103的输出端外接电加工系统102或废液处理装置的出水处,溶液检测系统100通过管道连接输液系统101的输出端和回液系统103的输入端,回液系统103和输液系统101均设有分配灌装型蠕动泵,溶液检测系统100设有热交换冷却管7。
在本实施例中,设备外壳1上设有观察窗门11,方便操作者观察各检测传感器的工作情况;设备外壳1底部设有4个万向脚轮8,并配有刹车装置,便于移动同时可以在工作时卡住万向脚轮8避免窜动;容纳腔内分为前部和后部,前部安装溶液检测系统100,后部分为上中下三层,下层安装分配灌装型蠕动泵,中层安装PH仪表12和电导率仪表13,上层设有控制器安装框16。
分配灌装型蠕动泵具有流量模式和分配模式的两种工作模式,在流量模式下通过设置流量参数可实现检测溶液在管道内连续传输;在分配模式下可通过设置分配次数、分配间隔时间和单次分配的电加工溶液容量,可实现电加工溶液在管道内断续传输,从而经过分配灌装型蠕动泵驱动下流入溶液检测系统100的电加工溶液是没有通电的,即溶液中没有电流,控制器具体为PLC,具有多种接口和通讯方式,实现对检测设备的控制。
控制面板2上设有触摸显示屏、启停按钮和急停按钮,触摸显示屏、启停按钮和急停按钮均电连接PLC,触摸显示屏可以显示PLC所获取的电加工溶液或经过废液处理装置处理后废水的参数信息,并同时输入指令通过PLC对检测设备进行控制,启停按钮可以启动或关闭检测设备,急停按钮用于使检测设备紧急停止。
具体地,电加工系统102为电化学加工、电解质等离子抛光、电镀加工和微弧氧化加工中的任意一种,且对废液处理装置处理后的废液的检测方式同电加工系统102中的电加工溶液的检测方式类似,在本实施例中,以电解质等离子抛光过程中电加工溶液实时检测为例进行以下说明。
本实施例的电加工系统102为电解质等离子抛光加工系统,包括电加工池21、阴极23、阳极22和加工电源24,加工电源24的正极电连接阳极22,加工电源24的负极电连接阴极23,阳极22和阴极23设于电加工池21。
电加工系统102的电加工池21内盛电加工溶液,待加工工件作为阳极浸入电加工溶液中,通过加工电源24进行通电实现待加工工件的抛光,加工电源24是否通电进行加工由操作人员控制。
具体地,输液系统101包括第一电磁阀19、过滤器6和第一分配灌装型蠕动泵14,第一电磁阀19和第一分配灌装型蠕动泵14均电连接PLC,第一电磁阀19的一端通过管道连接电加工池21,第一电磁阀19的另一端通过管道连接过滤器6的一端,过滤器6的另一端通过管道连接第一分配灌装型蠕动泵14的输入端,第一分配灌装型蠕动泵14的输出端连接溶液检测系统100的输入端。
PLC控制第一电磁阀19和第一分配灌装型蠕动泵14是否开启,当第一电磁阀19、第一分配灌装型蠕动泵14开启时以及第一分配灌装型蠕动泵14设置为分配模式,第一分配灌装型蠕动泵14断续抽取电加工池21内的电加工溶液经过第一电磁阀19和过滤器6后流入第一分配灌装型蠕动泵14,第一分配灌装型蠕动泵14断续将电加工溶液输出至溶液检测系统100中,过滤器可以过滤掉电加工溶液中的固体杂质。
具体地,溶液检测系统100包括第一检测流通槽5、第二检测流通槽10、第一手动阀17、第二手动阀18和热交换冷却管7,第一检测流通槽5包括PH传感器3和电导率传感器3,第二检测流通槽10包括和离子浓度传感器9,第一手动阀17一端通过管道连接第二手动阀18的一端和第一分配灌装型蠕动泵14的输出端,第一手动阀17的另一端通过管道连接第一检测流通槽5,第一检测流通槽5的另一端通过管道连接第二流通检测槽10的另一端和回液系统103的输入端,第二手动阀18的另一端通过管道连接热交换冷却管7的输入端,热交换冷却管7的输出端通过管道连接第二流通检测槽10的一端。
具体地,溶液实时检测设备还包括PH仪表12、电导率仪表13,控制面板2上设有显示触摸屏,PH仪表12和电导率仪表13设于容纳腔内,PH仪表12和电导率仪表13电连接PLC,PLC电连接显示触摸屏和外部计算机。
其中,离子浓度传感器9为耐腐蚀智慧型传感器,离子浓度传感器9直连PLC,PH传感器3连接PH仪表12,电导率传感器3连接电导率仪表13,PH仪表12和电导率仪表13电连接PLC,PLC经过PH传感器3、电导率传感器3和离子浓度传感器9获取到电加工溶液的PH值、电导率值和离子浓度值,然后将电加工溶液的PH值、电导率值和离子浓度值发送显示触摸屏上显示,根据电加工溶液的PH值、电导率值和离子浓度值可以预设电加工溶液的正常值范围,当电加工溶液的PH值、电导率值和离子浓度值超过或低于预设的范围时,进行报警并停止设备运行,待完成调正(往电加工设备中的电加工池中补充电加工溶液)后再重新启动加工设备。
PLC具备多种通讯模式,本实施例以RS485通讯为例进行说明,PLC获取电加工溶液的电加工溶液的PH值、电导率值和离子浓度值均是通过RS485通讯方式从电加工溶液的PH传感器3、电导率传感器3和离子浓度传感器9获取,此外,PLC 还设有DTU无线传输的RS485通讯接口,可将检测的电加工溶液参数数据通过DTU无线传输至终端计算机,可实现在终端计算机画面上显示参数状态数据、报警、检测数据打点绘图以及检测数据直接显示在计算机屏幕的功能。
第一手动阀17和第二手动阀18的开关决定了电加工溶液是否可以进行检测,经过第一分配灌装型蠕动泵14进入溶液检测系统100的电加工溶液通过三通管道分为两条支路,第一条支路是由耐腐蚀软管依次与第一手动阀17、第一检测流通槽5连接而构成;第二条支路是由耐腐蚀软管依次与第二手动阀18、热交换冷却管7、第二检测流通槽10连接而成,流入第一检测流通槽5的电加工溶液用于检测电加工溶液的PH值和电导率值,流入第二检测流通槽10的检测溶液用于检测电加工溶液的离子浓度值。
具体地,回液系统103包括第二电磁阀20和第二分配灌装型蠕动泵15,第二电磁阀20的一端通过管道连接第一检测流通槽5的输出端和第二检测流通槽10的输出端,第二电磁阀20的另一端通过管道连接第二分配灌装型蠕动泵15的输入端,第二分配灌装型蠕动泵15的输出端通过管道连接电加工池21。
回液系统103用于使检测完成的电加工溶液回流至电加工池21,其中,第二电磁阀20电连接PLC,由PLC控制开/关,在第二电磁阀20开启时,启动第二分配灌装型蠕动泵15可以将溶液检测系统100中的已检测完成的电加工溶液输送回电加工池21内。
具体地,溶液检测系统100还包括第一小电动阀25、第二小电动阀26和温度传感器27,热交换冷却管7通过管道外接冷水机28,热交换冷却管7的输出端通过管道连接第一小电动阀25的一端和第二小电动阀26的一端,温度传感器27设于热交换冷却管7与第一小电动阀25的连接管道上,第一小电动阀25的的另一端连接第二流通检测槽的一端,第二小电动阀26的另一端通过管道连接热交换冷却管7的输入端。
热交换冷却管7的两换热接口外接冷水机28,且分别与冷水机28的冷水供给口和回流口相连接;冷水机28供给冷却水并通过热交换作用实现电加工溶液在热交换冷却管7内循环冷却降温;当温度传感器27检测到热交换冷却管7流出的电加工溶液温度高于预设温度T℃时,第二小电动阀26开启,第一小电动阀25关闭,电加工溶液回流至热交换冷却管7入口再进入热交换冷却管7内循环冷却,直至低于T℃;温度传感器27检测到热交换冷却管7流出的电加工溶液温度不超过T℃时,第二小电动阀26关闭,第一小电动阀25开启,电加工溶液流出热交换冷却管7进入第二检测流通槽10,本实施例中预设的温度值T℃为50℃。
本实施例的工作原理:在电加工系统102启动后,通过触摸显示屏输入指令启动输液系统101、溶液检测系统100和回液系统103,输液系统101的第一分配灌装型蠕动泵14将电加工池21内的电加工溶液断续输送至溶液检测系统100中的两个检测流通槽内,其中,第一检测流通槽5直接接收电加工溶液,用于测定电加工溶液的PH值和电导率值,第二检测流通槽10经过热交换冷却管7冷却,使电加工溶液的温度不超过预设温度之后才接收电加工溶液,用于测定电加工溶液的离子浓度值;检测的电加工溶液的离子浓度值直接通过RS485通讯发送给PLC,而检测的电加工溶液的PH值和电导率值则分别经过PH仪表12和电导率仪表13后通过RS485通讯发送给PLC,PLC将获取的电加工溶液的PH值、电导率值和各离子浓度值经过RS485通讯发送至显示触摸屏显示,并同时通过DTU无线发送至终端计算机显示,当PLC获取的电加工溶液的PH值、电导率值和各离子浓度值超过或低于预设范围值时,发出警报并停止电加工系统102,待完成修正(往电加工设备补充电加工溶液)后再重新启动设备,所测的电加工溶液在检测结束后通过回液系统103回流至待检测溶液池内。
本实施例的一种溶液实时检测设备及方法,对电加工系统102生产加工过程中电加工溶液进行实时检测,利用分配灌装型蠕动泵将电加工系统102中的电加工溶液引流至溶液检测系统100中进行检测,直接检测电加工溶液的PH值和电导率值,经过冷却后检测电加工溶液的离子浓度值,通过分配灌装型蠕动泵实现电加工溶液在管道内的断续传输,从而保证了流至溶液检测系统100中的电加工溶液是没有通电流的,避免了检测传感器因直接在含电流的电加工溶液中测量导致其损坏的现象,并能够实时地、连续地、准确地和有效地对电加工溶液参数进行在线检测,在电加工溶液参数发生偏离情况下以便及时做出调整,确保生产过程稳定可控,提高了电加工的精度和保证了产品的加工质量;另外,本实施例也对电加工后废液处理的出水数据实时检测,利用分配灌装型蠕动泵的流量工作模式将废液处理装置出水处中的废液引流至溶液检测系统100中进行检测,对出水废液的数据如PH、各离子浓度进行检测,确保废液出水废液达国家排放标准后才排放,避免造成环境污染。
实施例2,一种溶液实时检测方法。
本实施例提供了一种溶液实时检测方法,溶液实时检测方法应用于实施例1所述的溶液实时检测设备,用于实时检测电解质等离子抛光系统中的电加工溶液和经过废液处理装置处理后的废液。
其中,所述检测电加工系统中的电加工溶液具体包括以下步骤:
S11:将输液系统101的输入端和回液系统103的输出端外接电加工系统,对PH、电导率、离子浓度传感器9(包括铵根离子、氯离子、铜离子的浓度传感器)进行校正,校正无误后将PH、电导率传感器3安装于第一检测流通槽5,离子浓度传感器9安装于第二检测流通槽10中,进入待检测的状态。
S12:开启第一电磁阀19、第二电磁阀20、第一手动阀17和第二手动阀18,设置第一分配灌装型蠕动泵14、第二分配灌装型蠕动泵15的工作模式均为分配模式。
S13:设置加工时间为120s,电解质等离子抛光电加工系统102开始工作,同时显示触摸屏控制第一分配灌装型蠕动泵14开始工作,并设置分配次数为60次、分配间隔时间为1s和单次分配的容量为10ml。
S14:第一分配灌装型蠕动泵14将电加工溶液池中的电加工溶液断续抽出,并通过输液管道依次经过第一电磁阀19、过滤器6过滤后输送至溶液检测系统100的进液口。
S15:电加工溶液经过溶液检测系统100的进液口通过三通管道后分为两条支路流入,第一条支路是电加工溶液流直接经第一手动阀17进入第一检测流通槽5,第二条支路是电加工溶液流经第二手动阀18、热交换冷却管7降温至50℃以下后进入第二检测流通槽10。
S16:PH传感器3、电导率传感器3、离子浓度传感器9分别开始对流通槽内的电解质溶液进行检测, PH传感器3、电导率传感器3实时测量的数据分别经PH仪表12、电导率仪表13的传输至PLC,PLC再传输至触摸显示屏上显示;离子浓度传感器9所测数据经PLC直接传输至触摸显示屏上显示。
S17:所测的PH值、电导率值和离子浓度值数据通过PLC再经DTU无线传输至终端计算机显示,检测数据打点绘制曲线随时间的变化图显示于终端计算机屏幕上,同时数据可以保存至计算机内存盘。
S18:经检测后的电加工溶液通过溶液检测系统100出液口流出并在第二分配灌装型蠕动泵15的作用下沿回流管道经第二电磁阀20断续流回电加工溶液池中。
S19:重复S14-S18的步骤,直至电加工系统停止工作,溶液实时检测设备停机,从而完成电解质等离子抛光过程中电解液的实时检测。
其中,所述检测经过废液处理装置处理后的废液具体包括以下步骤:
S21:电解质等离子抛光系统加工工作完成后,关闭实时检测设备,更换输液系统101的输入端和回液系统103的输出端接口,转外接废液处理装置的出水处,针对需要处理的重金属离子更换为相应的离子浓度传感器(包括铜离子、镉离子、铅离子的浓度传感器),重新对各检测传感器进行校正,进入待检测的状态。
S22:开启第一电磁阀19、第二电磁阀20、第一手动阀17和第二手动阀18,设置第一分配灌装型蠕动泵14、第二分配灌装型蠕动泵15的工作模式均为流量模式,流速设为20ml/min。
S23:启动废液处理装置对电解质等离子抛光加工后的废液进行处理,与此同时启动实时检测设备,第一分配灌装型蠕动泵14将废液处理装置出口处的废液抽出输送至溶液检测系统100。
S24:处理后的废液经过溶液检测系统100的三通管道后分两路,一路直接流入第一检测流通槽5,同时另一路经过热交换冷却管7流入第二检测流通槽10。
S25:第一检测流通槽5的PH传感器3和第二检测流通槽10中的各离子浓度传感器9分别开始对流通槽内的出水废液进行检测,电解质溶液的PH值数据电导率仪表的传输至PLC,PLC再传输至触摸显示屏和/或计算机上显示;废液的各金属离子浓度直接经过PLC传输至触摸显示屏和/或计算机上显示。
S26:当检测的废液PH值、重金属离子浓度等达到或低于国家排放标准时,废液可直接排入下水道;反之,实时检测设备报警并提醒操作者关闭废液排出口的阀门,废液处理装置停止工作,对废液处理装置进行调机(如补充处理药剂、更换新的离子交换树脂柱等),调机后重新启动废液处理装置。
S27:经检测后的出水废液通过溶液检测系统的输出端合并流出并在第二分配型灌装型蠕动泵的作用下沿回流管道经第二电磁阀断续流回废液处理出口处。
S28:重复S23-S27的步骤,直至废液处理装置停止工作,溶液实时检测设备停机,从而完成废液出水数据的实时检测。
本实施例的一种溶液实时检测方法,对电解质等离子抛光加工过程中的电加工溶液和经过废液处理装置处理后废液进行实时检测。其中,对电解质等离子抛光加工过程中的电加工溶液进行实时检测,是通过分配灌装型蠕动泵实现电加工溶液在管道内的断续传输,从而保证了流至溶液检测系统100中的电加工溶液是没有通电流的,避免了检测传感器因直接在含电流的电加工溶液中测量导致其损坏的现象,并能够实时地、连续地、准确地和有效地对电加工溶液参数进行在线检测,在电加工溶液参数发生偏离情况下以便及时做出调整,确保生产过程稳定可控,提高了电解质等离子抛光的加工精度和保证了产品的加工质量。对经过废液处理装置处理后的抛光废液进行实时检测,是利用分配灌装型蠕动泵将废液处理装置出水处的废液引流至溶液检测系统100中进行检测,对出水废液的数据如PH、各离子浓度进行检测,确保废液处理后的出水废液达国家排放标准后才排放。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
- 一种溶液实时检测设备及方法
- 一种车用尿素水溶液浓度实时检测设备