专利名称：超声波硅酸钠溶液浓度监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及溶液浓度在线超声波检测和控制装置。
溶液浓度的检测和控制有光谱法、电导法、化学滴定法、超声波法等。用光谱法、电导法在线检测和控制溶液浓度费用昂贵，用化学法只能离线检测溶液浓度，无法及时指导生产。硅酸钠(Na4SiO4)溶液是带钢生产中所用的一种清洗剂。硅酸钠溶液浓度正确与否，对提高清洗效果，保证带钢表面清洁度至关重要。目前生产中常用的方法是化学法，即离线取样化学滴定，根据化学滴定的数据由人工重新添加硅酸钠以调整溶液浓度。由于离线化学滴定比较复杂，滴定频度有限(每8小时一次)其缺点是滴定时间长，不易及时调整溶液浓度，溶液浓度控制不稳定。
本实用新型的目的在于提供一种超声波硅酸钠溶液浓度监控装置，该装置可对溶液浓度随时检测和调整，使溶液浓度稳定在一定范围内。
本实用新型是这样实现的一种超声波硅酸钠溶液浓度监控装置，包括连接配液槽、循环槽、碱浸槽、电解槽的管路，碱浸槽和电解槽溢出管路分别接循环槽，所述的监控装置还包括计算机装置、超声波换能器、过滤装置、电磁阀和循环泵，超声波换能器串接过滤装置后并接在循环槽经循环泵输出到碱浸槽和循环槽经循环泵输出到电解槽旁路，配液槽输出管路为超声波换能器串接过滤装置后分接电磁阀，并与循环槽输出管路会合接循环泵，经循环泵输出到碱浸槽和电解槽，超声波换能器输出接计算机装置，经计算机装置运算后输出控制电磁阀。
上述超声波硅酸钠溶液浓度监控装置中，所述过滤装置为内置多层隔板的容器，隔板为高低错落分布，容器上端部开有排气孔，容器与隔板相对一侧开有进液口，另一侧下部开有出液口，在容器底部开有排污口。
上述超声波硅酸钠溶液浓度监控装置中，所述配液槽经电磁阀后输出的管路与循环槽输出管路的直径比为1比4。
本实用新型的工作原理是采用超声波换能器采集进入装纳硅酸钠溶液的碱浸槽和电解槽的工作槽内溶液浓度，将信号传送到计算机装置，经计算机装置运算后输出信号控制电磁阀，调整进入工作槽的溶液浓度，使工作槽内的溶液浓度调整到所需要的范围，克服了工作槽较大检测不易的缺点。为了保证超声波换能器检测的准确性，在换能器前装有除杂去泡的过滤装置；同时为了使工作槽中的溶液浓度能快速、均匀地达到目标浓度，补充的溶液或水加入到循环槽出口的管路内，通过循环泵的搅拌使其均匀后输入到工作槽，且补料管路与循环槽出口管路的直径比可达1比4。因此该装置可在线对硅酸钠溶液浓度进行检测，检测信号经计算机装置运算后输出控制电磁阀，调整进入工作槽的溶液浓度，将工作槽内溶液浓度稳定在所需的范围内，提高了带钢清洗效果，保证了带钢表面清洁度，节省了人力和降低原料的消耗。
图1为本实用新型超声波硅酸钠溶液浓度监控装置结构示意图，图2为过滤装置结构示意图。
以下结合附图给出本实用新型的实施例。
参见图1，一种超声波硅酸钠溶液浓度监控装置，包括连接配液槽1、循环槽2、4、碱浸槽3、电解槽5的管路，碱浸槽3和电解槽5溢出管路分别接循环槽2、4，配液槽1储存高浓度硅酸钠溶液，并保持在适当的温度，随时向循环槽2、4补充溶液；循环槽2、4储存能满足生产要求的浓度要求较低的溶液，通过循环泵6、7连续不断地输送到碱浸槽3、电解槽5，实现带钢的清洗作业；碱浸槽3、电解槽5的多余溶液溢流回循环槽2、4。该监控装置还包括计算机装置16、超声波换能器14、10、11、过滤装置19、8、9、电磁阀15、12、13和循环泵6、7。超声波换能器10、11串接过滤装置8、9后并接在循环槽2经循环泵6输出到碱浸槽3和循环槽4经循环泵7输出到电解槽5旁路，超声波换能器10、11检测进入碱浸槽3和电解槽5内硅酸钠溶液的浓度、声时、温度，并输入到计算机装置16中，经计算机装置16运算后输出控制电磁阀12、13的开合。
为提高检测精度，在碱浸槽3和电解槽5前装有过滤装置8、9，用以去污除泡。参见图2，过滤装置为内置多层隔板25的容器，隔板25为高低错落分布，容器上端部开有排气孔22，容器与隔板25相对一侧开有进液口21，另一侧下部开有出液口23，在容器底部开有排污口24。溶液从进液口21进入容器内，沿隔板25的分布在其中呈波浪式流动，这样溶液中的气泡受隔板25的作用或分离溢出或碰撞破灭，溶液中的杂质(带钢表面的脏污)受隔板25的阻隔逐渐沉淀在容器底，经排污口24排出，干净的溶液通过出液口23进入超声波换能器。
配液槽1输出管路为超声波换能器14串接过滤装置19后分接电磁阀12、13，并与循环槽2、4输出管路会合接循环泵6、7，循环泵6、7连续不断地运行，配液槽1输出溶液和循环槽2、4输出溶液经循环泵6、7输入到碱浸槽3和电解槽5，超声波换能器14和过滤装置19的结构和工作原理如上所述。超声波换能器14输出接计算机装置16，经计算机装置16运算后输出控制电磁阀15加入蒸汽20。由于循环槽2、4，碱浸槽3和电解槽5体积庞大，为使其中溶液浓度能快速、均匀地达到目标浓度，所补充的溶液或水不是直接加入槽内，而是加入循环槽2、4出口的管路内，并通过循环泵6、7的搅拌使其均匀。为确保进入循环泵6、7的溶液浓度发生平稳变化，配液槽1经电磁阀12、13后输出的管路与循环槽2、4输出管路的直径比为1比4。
本实用新型超声波硅酸钠溶液浓度监控装置应用于宝钢冷轧部CM12机组上，改变了过去用化学法离线化学标定、人工控制硅酸钠溶液浓度的旧工艺方法，使得CM12机组碱浸槽硅酸钠溶液浓度被监控在1.0±0.2％，电解槽硅酸钠溶液浓度被监控在2.0±0.2％，浓度标准偏差≤0.1％。由于硅酸钠溶液得到稳定控制，提高了清洗效果，保证了带钢表面清洁度。
本实用新型超声波硅酸钠溶液浓度监控装置不但适用于硅酸钠溶液浓度监控，也适用于氢氧化钠溶液监控。
权利要求1.一种超声波硅酸钠溶液浓度监控装置，包括连接配液槽(1)、循环槽(2、4)、碱浸槽(3)、电解槽(5)的管路，碱浸槽(3)和电解槽(5)溢出管路分别接循环槽(2、4)，其特征是所述的监控装置还包括计算机装置(16)、超声波换能器(14、10、11)、过滤装置(19、8、9)、电磁阀(15、12、13)和循环泵(6、7)，超声波换能器(10、11)串接过滤装置(8、9)后并接在循环槽(2)经循环泵(6)输出到碱浸槽(3)和循环槽(4)经循环泵(7)输出到电解槽(5)旁路，配液槽(1)输出管路为超声波换能器(14)串接过滤装置(19)后分接电磁阀(12、13)，并与循环槽(2、4)输出管路会合接循环泵(6、7)，经循环泵(6、7)输出到碱浸槽(3)和电解槽(5)，超声波换能器(14、10、11)输出接计算机装置(16)，经计算机装置(16)运算后输出控制电磁阀(15、12、13)。
2.根据权利要求1所述的超声波硅酸钠溶液浓度监控装置，其特征是过滤装置(19、8、9)为内置多层隔板(25)的容器，隔板(25)为高低错落分布，容器上端部开有排气孔(22)，容器与隔板(25)相对一侧开有进液口(21)，另一侧下部开有出液口(23)，在容器底部开有排污口(24)。
3.根据权利要求1所述的超声波硅酸钠溶液浓度监控装置，其特征是配液槽(1)经电磁阀(12、13)后输出的管路与循环槽(2、4)输出管路的直径比为1比4。
专利摘要本实用新型涉及溶液浓度在线超声波检测和控制装置。超声波硅酸钠溶液浓度监控装置包括计算机装置(16)、超声波换能器(14、10、11)、过滤装置(19、8、9)、电磁阀(15、12、13)和循环泵(6、7)。采用超声波换能器采集进入装纳硅酸钠溶液的碱浸槽(3)和电解槽(5)的工作槽内溶液浓度,将信号传送到计算机装置,经其运算后输出信号控制电磁阀,调整工作槽内的溶液浓度,将浓度稳定在所需的范围内,提高了带钢清洗效果。
文档编号G01N29/02GK2472230SQ0123889
公开日2002年1月16日 申请日期2001年4月17日 优先权日2001年4月17日
发明者张宝平, 黄自友, 章跃进, 王增刚, 于伟, 朱士明 申请人:宝山钢铁股份有限公司, 上海市机电工业技术监督所