[发明专利]一种化学反应速率实时溶液浓度自动控制系统

摘要

本发明涉及化学反应溶液浓度控制领域湿法化学领域，具体涉及一种化学反应速率实时溶液浓度自动控制系统，基于电化学方法。本发明通过电化学离子浓度检测器将溶液实时浓度微弱变化转化为微小电信号，微小电信号经过运算放大器与调节电阻组成的简单放大电路放大并反馈给控制器，简化了检测信号模块的结构，并极大增加了对浓度微弱变量的检测灵敏度。从电化学离子浓度检测器检测到离子浓度的微弱变化到控制器根据运算放大器反馈的电信号去控制各电子阀门的开关，整个反应动作过程时间小于1秒，从而达到快速、准确控制反应溶液浓度、液面的目的，缩短了从检测到浓度变化信号到控制器进行操作的整个周期。

主权项

1.一种化学反应速率实时溶液浓度自动控制系统，其特征在于：包括：电化学离子浓度检测器、运算放大器、控制器、电子阀门、反应池、补给池、参考池和废液池；电化学离子浓度检测器有2个，分别置于反应池和参考池中，以将反应池和参考池中溶液离子浓度变化转化为两电极电势差信号并输出给外电路；所述电化学离子浓度检测器包括指示电极和参考电极两部分，反应池中的指示电极与运算放大器的同相输入端连接，参考池中的指示电极与运算放大器的反相输入端连接；参考电极均与运算放大器的接地端连接；电子阀门，安装在补给池与反应池之间的连接管道中，以及反应池与废液池之间的连接管道中，当需要补给反应溶液时，由控制器控制补给池与反应池之间连接管道上的电子阀门打开，当需要排出废液时，由控制器控制反应池与补给池之间连接管道上的电子阀门打开；运算放大器的同相输入端经调节电阻R1与反应池中指示电极连接，经调节电阻R2与输出端连接；反相输入端分别与参考池中指示电极和控制器连接；接地端分别与反应池、参考池中的参考电极连接，以将电化学离子浓度检测器反馈的电势差信号放大并输出反馈给控制器；控制器为可编程逻辑控制器，分别与运算放大器反相输入端、输出端以及各电子阀门连接，能够根据运算放大器反馈的电势差信号控制各电子阀门的开关时间；反应池中装有反应物的溶液，通过装有可控电子阀门的连通管道分别与上方的补给池以及下方的废液池连接，电子阀门打开时，补给池中溶液在重力作用下流向与其连通的反应池，反应池中溶液在重力作用下流向与其连通的废液池；补给池中装有各反应物的单一浓溶液；参考池中装有达到目标反应速率所需的反应物浓度的反应物溶液；废液池用来接收存储反应池排出的废液。