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专利名称：糖厂硫熏强度在线自动检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及溶液中二氧化硫浓度的检测装置，具体地说是涉及制糖企业所用 亚硫酸法制糖工艺中的蔗汁硫熏强度在线自动检测装置。
背景技术：
为了使白糖显纯净美白，提高产品的成色及等级，甘蔗制糖业目前最普遍采用的 亚硫酸法工艺中，是通过添加SO2、石灰乳和磷酸，形成亚硫酸钙沉淀和磷酸钙沉淀从而将 糖汁中的胶体、色素吸附并除去，即采用二氧化硫气体对甘蔗汁进行熏蒸，浑浊不清的预 灰甘蔗汁经硫熏中和、加热后生成的大颗粒的沉淀物经沉降，或者将蔗汁中的大部分悬浮 胶质及色素、杂质上浮除去，则下一工序就能顺利地分离出清澈透明和色浅的清汁。然而， 采用这样的工艺，为保证生产出质量稳定白糖产品，在进行硫熏过程中需要频繁测量二氧 化硫浓度，并根据测量结果调节硫熏强度，否则易造成白糖成品中硫的残留量超标。目前制糖企业对硫熏强度的测定，大多还采用传统的人工检测方法。采用人工方 法检测的缺点是受人为因素影响大、测控周期长、劳动强度高，并使得控制效果因人而异， 误差大，测量数据的准确性不易保证。本发明人在中国在先专利申请200710170002. 5中，公开了一种硫熏强度自动检 测装置。该装置根据亚硫酸与碘溶液的定量反应原理设计，包括有真空泵、中性水计量杯、 蔗汁杯、混合杯、真空瓶、碘液计量蠕动泵、步进计数电机和有关管路及控制开关；所述真空 瓶分别用真空泵抽空管和蔗汁杯抽空管与真空泵和蔗汁杯连在一起，蔗汁杯还分别用中性 水出水管和蔗汁出汁管与中性水计量杯和混合杯连在一起，碘液计量蠕动泵用碘液输出管 与混合杯连在一起，搅拌机则置于混合杯的上方，中性水、蔗汁和碘液三种液体同时在混合 杯经搅拌机充分搅拌混合均勻并产生化学反应后所得的数据由数据输出线输送到电脑主 机进行处理，通过反馈得到的硫熏强度数据对二氧化硫的输入浓度进行控制，从而达到硫 熏强度测控的自动化，缩短测控周期，降低劳动强度的技术效果。该申请的说明书部分提及，该技术方案采用气动采样，由于有气流的流动作用，在 采集蔗汁时，蔗汁在流动过程中也能起到冲洗管壁的作用，避免了管壁由于长期使用出现 积垢而造成管路的堵塞。然而，该技术方案中，由于未设置清洗系统，蔗汁杯是依靠本次检 测流经的中性水进行冲洗(水量有限)，而混合杯只能依靠后次的待检液进行冲刷，这样容 易造成前次检测后的残液对下次检测产生干扰，造成测量误差；并在检测装置在使用一段 时间以后，可能在装置中形成结垢，堵塞测试装置中的管道、控制阀门和测量容器，影响测 量的精度和寿命。另外，该检测装置的样汁计量采用蔗汁杯中入汁管与出汁管共用的方式， 计量精度不高，此外，由于受电机转速、样汁流速、管路尺寸等现场具体情况的影响，样汁计 量杯的加入蔗汁量基本靠时间控制。

实用新型内容本实用新型的目的，即在于在上述在先中国专利的基础上，提供一种能解决上述不足的糖厂硫熏强度在线自动检测装置。本实用新型硫熏强度在线自动检测装置，包括真空泵、真空缓冲罐、样汁杯、中性 水计量杯、混合测试杯、碘液计量蠕动泵、步进计数电机，以及相关连接管路、阀门和控制电 路；所述真空缓冲罐分别通过管路与真空泵及样汁杯相连通；所述中性水计量杯设有中性 水入水口及出水口 ；所述样汁杯设有样汁入汁口及出汁口 ；所述出汁口通过管路与混合测 试杯连通；所述碘液计量蠕动泵设有碘液输入、输出管；所述碘液输出管与混合测试杯连 通；所述步进计数电机与该碘液计量蠕动泵电连接；所述混合测试杯内设置测试电极、还 设有排液口 ；所述测试电极将产生化学反应后所得的测试数据经由数据输出线传送到电 脑；其特别之处在于所述中性水计量杯的出水口通过管路与混合测试杯连通；还包括有 样汁过滤装置、采用清洗水对样汁流经相关管路进行清洗的清洗系统、及，对样汁进行精确 计量的装置。具体地，所采用的清洗系统包括有连接清洗水的清洗泵、清洗阀、以及将所述清洗 泵、清洗阀和样汁杯相连通的清洗液导管，所述的清洗阀是电磁阀；所述样汁过滤装置，通 过管道连接在样汁取样口和样汁杯入汁口之间。所述对样汁进行精确计量的装置，其具体结构可以为所述样汁杯内设有样汁计 量杯；所述样汁杯的出汁口设在所述样汁计量杯的底部；所述样汁入汁口，设在所述样汁 杯的内壁与所述样汁计量杯的外壁间的杯底上；所述样汁杯内侧壁上装有上液位探头和下 液位探头；所述上液位探头的安装位置高于所述样汁计量杯杯口 ；所述下液位探头的安装 位置低于所述样汁计量杯杯口。作为对上述硫熏强度在线自动检测装置的改进，所述中性水计量杯的中性水入水 口接有中性水储罐，中性水储罐罐壁上设有一个用于观察液位的液位管，中性水储罐中的 中性水可以通过一个水泵泵入该中性水计量杯；所述碘液输入管前安装有碘液储罐，该碘 液储罐设有一个用于观察液位的液位管。从上述方案可知，本实用新型的改进之处在于1、每测试一次完成以后，不是用待检液对管路和测量容器进行冲刷，而是加入清 洗水，对样汁杯、混合测试杯和样汁通过的管道进行清洗。2、在本硫熏强度在线自动检测装置增加有过滤装置。通过该过滤装置，可把待测 的样汁中的杂质去除。3、作为对上述方案的的再进一步改进，所述样汁杯内设置有样汁计量杯；该样汁 计量杯为与所述样汁杯共底的内杯，其杯身低于所述样汁杯，并且，其外壁与所述样汁杯的 内壁间留有空隙；所述样汁杯的样汁入汁口，设在所述样汁杯的内壁与所述样汁计量杯的 外壁间的杯底上；所述样汁计量杯的杯口敞开，其杯底设有与样汁出汁管连通的出汁口 ； 该样汁出汁管通往所述混合测量杯的通路上，设有样汁电磁阀。采用本结构后，装置进入清 洗状态时，清洗液通过清洗泵、清洗电磁阀进入样汁杯后，一路经样汁杯的外杯及过滤器从 样汁取样口排出，另一路经样汁杯内的样汁计量杯、样汁电磁阀、混合测试杯排出。这样，即 可分别把样汁杯、过滤器、样汁计量杯、样汁电磁阀、混合测量杯和相应的管道内的残液冲 洗干净，以备下一次测量。4、作为对以上方案的的优化，所述样汁杯内侧壁上装有上液位探头和下液位探 头；所述上液位探头安装位置高于所述样汁计量杯杯口 ；所述下液位探头安装位置低于所述样汁计量杯杯口。通过上液位探头和下液位探头的控制，可确保样汁计量杯为满杯的样 汁用于测试，同时也利于对样汁进/排液进行自动监控。5、为保证检测装置连续工作，本实用新型硫熏强度在线自动检测装置还设有中性 水储液瓶和用于将中性水从该中性水储液瓶输送到中性水计量杯的中性水水泵；和/或， 还包括碘液储液瓶。碘液通过蠕动计量泵送入混合测试杯。中性水储罐和碘液储罐分别设 一根液位管，以便随时观察储液用量。6、在测试之前增加预抽样汁步骤，可减少/防止样汁取样口处的非新鲜样汁吸入 样汁杯从而对测试产生影响。作为对以上方案的的再进一步优化，本实用新型硫熏强度在线自动检测装置还可 包括有连通所述真空缓冲罐罐内与罐外大气的电磁阀。该电磁阀起真空调压阀的作用当 以真空方式把样汁吸到样汁杯的上液位后，通电打开该真空调压阀，则样汁杯内由于失去 负压，样汁杯内的多余样汁可通过位于杯底的入汁口沿原进汁管道迅速排出。相对现有的硫熏强度在线自动检测装置，本实用新型通过新增的清洗系统1)能全面、彻底地对样汁进入、测量、排出管路及容器进行清洗，故可有效减少管 道结垢堵塞，延长硫熏强度在线自动检测装置的使用寿命；2)能消除前次检测的样汁残液干扰，减少测量误差；3)每次测量样汁的用量稳定可靠，精度提升，进而提高产品质量；4)通过设置一个连通所述真空缓冲罐与大气的电磁阀，缩短了每次测控周期。

图1是本实用新型硫熏强度在线自动检测装置的一个实施例的结构原理及测量 方法示意图。
图2是本实用新型硫熏强度在线自动检测装置的一个实施例的结构示意图。 附图标记说明
1-真空泵 2-真空缓冲罐 3-样汁杯 4-样汁计量杯 5-混合测试杯 6-碘液计量蠕动泵 7-中性水计量杯 8-清洗泵 9、16-样汁过滤装置 10-样汁取样口 11-真空泵排气管 21-真空电磁阀 22-真空泵抽空管 23-样汁杯抽空管 31-样汁电磁阀 32-样汁出汁管 41、42_上、下液位
43-样汁杯入汁管 51-排液电磁阀 52-搅拌器 53-测试电极
54-排液口 61-碘液储罐 62、63_碘液输入、输出管 64-蠕动泵步进计
65-碘液液位管 71-中性水电磁阀 72-中性水储罐 73-中性水水泵 74-中性水回流管 75-中性水液位管 76-中性水出液口 77-中性水计
探头
数电机
量导液管81-清洗电磁阀 82-清洗液导管
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型硫熏强度在线自动检测装置作进一步地说明。图1是本实用新型硫熏强度在线自动检测装置的一个实施例的结构原理及测量 方法示意图。图2是本实用新型硫熏强度在线自动检测装置的一个实施例的硬件结构示意 图。如图所示的硫熏强度在线自动检测装置，主要由真空泵1、真空缓冲罐2、样汁杯3、中性 水计量杯7、混合测试杯5、碘液计量蠕动泵6 (带有步进计数电机64)，样汁过滤装置9、采 用清洗水对样汁流经相关管路进行清洗的清洗系统、以及相关连接管路、阀门和控制电路 组成；真空缓冲罐2分别通过管路22和23与真空泵1及样汁杯3相连通；样汁杯3内设有样汁计量杯4(其容量一般选为10ml)，二者共底，样汁计量杯4相 当于样汁杯3的内杯，样汁出汁口即设在样汁计量杯4的底部；样汁杯3的样汁入汁口 43， 设在样汁杯3的内壁与样汁计量杯4的外壁间的杯底上；所述样汁杯3内侧壁上装有上液 位探头41和下液位探头42 ；上液位探头41安装位置高于样汁计量杯4杯口 ；下液位探头 42安装位置低于样汁计量杯4杯口。样汁出汁口通过管路32及样汁电磁阀31与混合测试 杯5连通；中性水储罐72中的中性水通过水泵73经中性水出液口 76及中性水计量导液管 77泵入中性水计量杯7 ；中性水计量杯7中的多余中性水经回流管74流回中性水储罐72 ； 该中性水储罐72罐壁上设有用于观察液位的液位管75。中性水计量杯7的出水口通过管 路及中性水电磁阀71与混合测试杯5连通；碘液计量蠕动泵6设有碘液输入、输出管62和63 ；碘液输出管63与混合测试杯5 连通；蠕动泵步进计数电机64与该碘液计量蠕动泵6电连接；碘液计量蠕动泵6的碘液输 入管62前安装有碘液储罐61，该碘液储罐61罐壁上设有用于观察液位的液位管65 ；所述 混合测试杯5内设置测试电极53、还设有排液口 M ；所述测试电极53将产生化学反应后所 得的测试数据经由数据输出线传送到电脑；样汁过滤装置9通过管道43连接在样汁取样口 10和样汁杯3入汁口之间；所采用的清洗系统包括有连接清洗水的清洗泵8、清洗电磁阀81、以及将所述清 洗泵8、清洗电磁阀81和样汁杯3相连通的清洗液导管82 ；真空缓冲罐2还外设有一个可将其内部与外部大气连通的电磁阀21。本实施例硫熏强度在线自动检测装置的运行原理及工作流程可设置如下(1)预抽样汁步骤真空电磁阀21关闭，启动真空泵1往样汁杯3方向吸入5-10ml样汁，随即关闭真 空泵，打开真空电磁阀21，按原吸入方向的反方向从样汁取样口排出该样汁；(2)样汁杯3抽真空真空电磁阀21关闭，真空泵1启动后，真空缓冲罐2和样汁杯3内形成负压；(3)被测样汁进入样汁杯3 打开样汁电磁阀31，被测样汁从样汁入口 10经过样汁过滤器9，进入样汁杯3 ；样汁液位升高到上液位探头时，真空泵1停止工作；(4)被测样汁进入混合测试杯4 真空电磁阀21打开，则真空缓冲罐2、样汁杯3由负压迅速升到常压，样汁杯3外 杯内的样汁则通过样汁过滤器9、样汁取样口 10排出，而样汁计量杯4内的样汁保持满杯。样汁杯3内的样汁液位下降到下液位探头以下时，打开样汁电磁阀31，样汁计量杯4内的样 汁即流入混合测试杯5内；(5)中性水计量并进入混合测试杯样汁计量杯4内的液体全部流入到混合测试杯5之后，中性水泵73启动让中性水 储罐72的水，流入中性水计量杯7内，直至中性水计量杯满杯，多余的中性水溢流回中性水 储罐72 ；打开中性水电磁阀71，中性水计量杯7内的液体全部流入混合测试杯5 ；(6)碘液加入混合测试杯5 蠕动计量泵6启动，把碘液储罐61内的碘液输送到混合测试杯5，输送的量由电脑 及步进电机精确控制；(7)混合测试并输出数据上述三种液体全部加入混合测试杯5后，启动搅拌器52。并通过测试电极53，把反 应后的数据传送到电脑控制系统；电脑控制系统根据采集的数据控制二氧化硫的输入量； 数据稳定后，打开排液电磁阀51，把反应后的液体排出；(8)清洗真空电磁阀21打开，使真空缓冲罐2和样汁杯3内的气压与外界气压相等；打开样汁电磁阀31和清洗电磁阀81，清洗泵8启动，清洗水进入样汁杯3，一路经 样汁杯3、过滤器9从样汗取样口排出，另一路经样汁杯3内的样汁计量杯4、样汁电磁阀 31、混合测试杯5，通过排液口 M排出。从而，分别把样汁杯3、过滤器9、样汁计量杯4、样 汁电磁阀31、混合测试杯5和相应的样汁流经管道冲洗干净；关闭样汁电磁阀31和清洗电磁阀81，以备下一次测量。
权利要求1.硫熏强度在线自动检测装置，包括真空泵、真空缓冲罐、样汁杯、中性水计量杯、混合 测试杯、碘液计量蠕动泵、步进计数电机，以及相关连接管路、阀门和控制电路；所述真空缓冲罐分别通过管路与真空泵及样汁杯相连通；所述中性水计量杯设有中性水入水口及出水口；所述样汁杯设有样汁入汁口及出汁口 ；所述出汁口通过管路与混合测试杯连通；所述碘液计量蠕动泵设有碘液输入、输出管；所述碘液输出管与混合测试杯连通；所述步进计数电机与该碘液计量蠕动泵电连接；所述混合测试杯上设置测试电极、还设有排液口 ；所述测试电极将产生化学反应后所得的测试数据经由数据输出线传送到电脑；其特征在于所述中性水计量杯的出水口通过管路与混合测试杯连通；还包括有样汁过滤装置、采用清洗水对样汁流经相关管路进行清洗的清洗系统、及，对 样汁进行精确计量的装置。
2.根据权利要求1所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所采用的清洗系 统包括有连接清洗水的清洗泵、清洗阀、以及将所述清洗泵、清洗阀和样汁杯相连通的清洗 液导管；所述的清洗阀是电磁阀。
3.根据权利要求1所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述样汁过滤装 置通过管道连接在样汁取样口和样汁杯入汁口之间。
4.根据权利要求1至3之一所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于，所述对样 汁进行精确计量的装置的具体结构为所述样汁杯内设有样汁计量杯，所述样汁杯的出汁 口设在所述样汁计量杯的底部；所述样汁入汁口，设在所述样汁杯的内壁与所述样汁计量 杯的外壁间的杯底上；所述样汁杯内侧壁上装有上液位探头和下液位探头；所述上液位探 头的安装位置高于所述样汁计量杯杯口 ；所述下液位探头的安装位置低于所述样汁计量杯 杯口。
5.根据权利要求1至3之一所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述中 性水计量杯的中性水入水口接有中性水储罐，该中性水储罐罐壁上设有一个用于观察液位 的液位管。
6.根据权利要求4所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述中性水计量 杯的中性水入水口接有中性水储罐，该中性水储罐罐壁上设有一个用于观察液位的液位管。
7.根据权利要求1至3之一所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述碘 液输入管前安装有碘液储罐，该碘液储罐设有一个用于观察液位的液位管。
8.根据权利要求4所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述碘液输入管 前安装有碘液储罐，该碘液储罐设有一个用于观察液位的液位管。
9.根据权利要求1至3之一所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述真 空缓冲罐，还设有一个将罐内与罐外大气连通的电磁阀。
10.根据权利要求4所述的硫熏强度在线自动检测装置，其特征在于所述真空缓冲 罐，还设有一个将罐内与罐外大气连通的电磁阀。
专利摘要本实用新型公开了一种糖厂硫熏强度在线自动检测装置，包括真空泵、真空缓冲罐、样汁杯、中性水计量杯、混合测试杯、碘液计量蠕动泵、步进计数电机，以及相关连接管路、阀门和控制电路；还包括有样汁过滤装置、采用清洗水对样汁流经相关管路进行清洗的清洗系统、及，对样汁进行精确计量的装置。本装置能对系统进行全面、彻底清洗，可有效减少管道结垢堵塞，并能消除前次检测的样汁残液干扰，减少测量误差；还通过设置连通所述真空缓冲罐与大气的电磁阀，缩短了每次测控周期。
文档编号G01N27/416GK201917553SQ20102067660
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者朱成开, 李斌 申请人:钦州华成自控设备有限公司