加酸加碱pH检测装置是一种基于pH值实时反馈的自动控制系统,广泛应用于水处理、化工、环保等领域。其核心功能是通过在线pH计连续监测水体的酸碱度,并自动控制加酸或加碱计量泵的启停与频率,将pH值精确稳定在设定的目标范围内,实现流程的自动化与精细化控制。
一、设备组成
该装置是一个典型的闭环控制系统,主要由三部分构成:
1.检测单元:核心为在线pH计,包括pH传感器(电极)、变送器及安装支架(流通杯或插入式)。它是系统的“眼睛”。
2.执行单元:包括加酸系统(酸储罐、耐酸计量泵)和加碱系统(碱储罐、耐碱计量泵),是系统的“手”。
3.控制单元:核心为PLC或专用pH控制器,接收pH计的信号,内置PID控制算法,输出指令驱动对应的计量泵。人机界面用于参数设定与状态显示。
二、工作原理
系统形成一个完整的“检测-判断-执行”闭环。
1.检测:pH传感器持续监测水体的pH值,并将其转换为4-20mA电信号传送至控制器。
2.判断:控制器将接收到的pH实测值与用户设定的目标值(及控制死区)进行比较。
○ 若pH值高于设定上限,控制器启动加酸泵。
○ 若pH值低于设定下限,控制器启动加碱泵。
○ 若pH值在设定范围内,所有泵停止。
3.执行:控制器通过调节计量泵的启停或运行频率,精确投加微量的酸或碱,直至pH值回归目标区间。

三、设计方法
设计需依据处理水量、pH波动范围及调节精度要求。
关键选型:
○ pH计:选择适合介质、带自动温度补偿(ATC)的电极和变送器。
○ 计量泵:根据所需调节量和速度选择合适流量与压力的泵,材质必须耐酸碱腐蚀。
○ 控制器:需具备双路独立输出、PID调节功能,并能设置高低报警。
安全设计:泵出口需设安全阀,管路宜用耐腐蚀材料(如PVC、PTFE),并考虑传感器清洗维护的便利性。
四、操作流程
1.校准与准备:使用标准缓冲液(如pH4.01、6.86、9.21)对pH计进行校准。向酸、碱储罐加注药剂。
2.参数设定:在控制器上设定目标pH值、控制死区及报警上下限。
3.启动运行:将系统切换至“自动”模式,装置开始自动运行。
4.监控:观察pH趋势曲线是否平稳,确认加药泵动作正常,并根据长期运行效果微调PID参数。
五、维护保养
日常:检查储罐液位,泵运行状态及管路密封性。
定期:
○ pH计:定期(如每周或每月)用标准液进行校准;根据使用情况清洗或更换电极。
○ 计量泵:定期检查并清洗入口过滤器,校准投加精度。
○ 系统:定期检查控制器接线可靠性,清理传感器安装座,防止污垢附着影响测量。
