[实用新型]微糖分在线测量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蔗糖含量检测领域，具体涉及一种微糖分在线测量系统。

背景技术

糖厂在煮糖蒸发工段，会将蔗糖溶液中的水分蒸发，为了节约能源，常常将蒸发出来的蒸汽回收利用，其冷凝后形成冷凝水，被引进锅炉中加热后产生蒸汽推动汽轮发电机发电供给糖厂设备使用，再利用发电的尾气作为蒸发蔗糖溶液中的水分，或糖厂其他生产所需的蒸汽来源，达到循环利用、节能减排的目的。但这些被重新利用的蒸汽，因为是从蔗糖溶液中蒸发的，带有一定的糖分，如含糖分超过标准值（30-35T/H锅炉入炉水含糖分小于20ppm，20-25T/H锅炉入炉水含糖分小于25ppm）的冷凝水进入锅炉，会引发事故。由此可见，对蔗糖溶液中的蒸发后形成的冷凝水，要严格测量其含糖量，以保证锅炉、汽轮机的安全运行，并延长其使用寿命。

现有当中，人们一直致力于对微量糖分测量的研究，如公开号为CN101393154B的中国发明专利，其通过测量含糖冷凝水的温度及电导率，利用冷凝水在不同温度和电导率的情况下对应于相应的含糖量数值关系L=A*TD²+B*D/T+C,其中L为水含糖量，T为水温度，D为水电导率，A、B、C为曲线拟合常数，其测量时间短，能够实时监控冷凝水的含糖量，但由于其依赖于温度和电导率的测量值，而由于水的导电性弱，及水电导率对温度的敏感性，并且冷凝水的含糖量较小，对水的电导率测量的精确度有限，存在一定的误差，而锅炉对冷凝水含糖量的可接受范围为小于25ppm，这样的测量装置和测量方法，依然存在安全隐患。还有用光电分析的方法测量冷凝水的微糖分含量，如公开号为CN101532949B的中国发明专利，通过光电比色进行冷凝水中糖含量的检测，其测量值精确度高，虽然其是在线测量，但其加热速度慢，往往需要数分钟，延长了测量一次数据值花费的时间，其检测是间断性的，按此计算，当发现糖含量超标后，已经有几吨的冷凝水进入锅炉，造成对锅炉的破坏，形成巨大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量时间快、安全性高的微糖分在线测量系统。

为解决上述技术问题，本实用新型设计的微糖分在线测量系统,包括对汽凝水和钼酸铵进行反应处理的预处理装置、光电检测模块和单片机控制模块，所述预处理装置输出端连接光电检测模块，光电检测模块输出端连接单片机控制模块；所述预处理装置包括依次连接的混合器、加热器和第一冷却器，所述混合器入口分别连接汽凝水和钼酸铵出口，所述第一冷却器出口连接光电检测模块入端，所述加热器为光波红外加热器，该光波红外加热器的加热管为碳纤维短波加热管和/或碳纤维中波加热管，所述光电检测模块包括单色器、装有经预处理后混合液的吸收池和光电检测电路，吸收池与预处理装置出口连接，所述光电检测电路包括2组发射接收对管，每组发射接收对管均包括光源和检测元件，第一组发射接收对管之间依次放置有第一单色器和吸收池，第二组发射接收对管之间放置有第二单色器；单片机控制模块输出端分别连接第一光源和第二光源，第一检测元件和第二检测元件分别与单片机控制模块输入端连接。光波红外加热器可以在短时间（几秒到几十秒）内将汽凝水和钼酸铵混合液加热，使汽凝水中含有的糖份与钼酸铵发生反应，显示出颜色，实现了在线连续检测；糖份的含量不同，颜色的深浅程度也就不同，以此来检测出汽凝水中的糖分含量。光波红外加热器是解决光电比色检测汽凝水糖分含量中时间长短的关键，光波红外加热器克服了现有技术中需要加热数分钟甚至十几分钟这一难题。

为了在提高检测速度的情况下，进一步提高检测精确度，所述光源可以为超高亮发光二极管，所述检测元件为光敏二极管，所述单片机控制模块的输出端经输入放大电路分别连接第一超高亮发光二极管和第二超高亮发光二极管，第一光敏二极管和第二光敏二极管分别经输出放大电路与单片机控制模块输入端连接。

在混合液的预处理过程中，对混合液的快速冷却，也是提高检测速度的重要因素，为了进一步提高检测速度，所述第一冷却器包括不锈钢圆管和紫铜管，所述紫铜管沿不锈钢圆管内壁螺旋盘绕；紫铜管入端连接光波红外加热器出口，紫铜管出端连接光电检测模块；不锈钢圆管内流动冷却水。

为了可以使汽凝水和钼酸铵混合更充分，所述预处理装置还可以包括药剂桶、汽凝水槽、第一精密蠕动泵和第二精密蠕动泵，所述药剂桶出口连接第一精密蠕动泵，第一精密蠕动泵出口连接混合器进口；汽凝水槽出口连接第二精密蠕动泵，第二精密蠕动泵出口连接混合器进口。