[发明专利]一种用于石英坩埚清洗的自动配酸设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气自动化控制设备，具体设计一种石英坩埚酸洗过程中所使用的酸的自动配制设备。

背景技术

目前，石英坩埚因其具有高纯度、耐温性强、尺寸大精度高、保温性好、节约能源、质量稳定等优点，而得到广泛的应用。现有技术中，石英坩埚采用普通的无机酸进行清洗，该酸溶液通常为人为配制。这种方式存在以下缺点：在酸溶液配制过程中，需要使用到纯酸，由于纯酸酸性比较强，人为手动操作，会给人身安全带来隐患，工作的安全系数不高；另外，在人为手动的配酸过程中，酸溶液浓度比较难把握，工作效率不高。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种石英坩埚酸洗过程中酸的自动配制设备，可以很准确的配得所需要浓度的酸溶液，而且可以保护工人安全、提高清洗效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于石英坩埚清洗的自动配酸设备，包括PLC控制系统、水容器、浓酸容器和混合液容器，所述水容器和浓酸容器分别与混合液容器通过管道连接，所述的水容器和混合液容器之间设有有第一阀门和第一泵，所述的浓酸容器和混合液之间设有第二阀门和第二泵，所述的混合容器底部连接第一出水管和第二出水管，第一出水管上设有第三泵和第三阀门，第二出水管上设有第四阀门。

PLC，为Programmable Logic Controller的缩写，即可编程逻辑控制器。本发明中所采用的PLC控制系统为西门子s7-300系列PLC控制，并与Wincc人机画面通过以太网通讯，完成人机监控和过程自动。

为了使得酸与水得到更好的混合，第二出水管在第三泵和第三阀门之间并入第一出水管；为了更准确的控制酸和水的流量，第一阀门、第二阀门、第三阀门上分别设有第一流量计、第二流量计、第三流量计。

本发明通过PLC控制系统自动完成整个设备控制，同时通过人机画面达到人对自动控制过程的监控。本发明包括三个容器，第一个容器为盛放酸的浓酸容器，第二个容器为盛放水的水容器，第三个容器为用于配酸的混合液容器，水容器和浓酸容器分别与混合液容器之间都通过管道连接，整个配酸过程为自动控制过程，不需要人体与各容器直接接触，且全过程监控酸浓度、流量等信号，各容器和管道主要用耐酸材料制作，防止酸溶液外泄，避免对人身产生危害。本发明中，向混合液容器加水量和加酸量靠流量计监控，再通过PLC控制系统控制相应的泵和阀完成配酸过程，整个控制过程中，各个传感器、泵、酸浓度、液位等状态和参数，均由WINCC制作的人机画面监控和显示，同时需要手动干预控制过程的也可通过画面直接完成。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点如下：

1.本发明通过PLC控制系统完成全部控制过程，可以提高工作效率和保障人身安全；

2.本发明通过PLC控制系统将整个控制过程中的信号采集到HMI画面，方便操作控制和设备维护；

3.酸浓度采用传感器检测，通过HMI画面显示，可有效监控容器中酸的浓度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1和图2所示，本发明的一种用于石英坩埚清洗的自动配酸设备，包括PLC控制系统、水容器、浓酸容器和混合液容器，本实施例中所采用的PLC控制系统为西门子s7-300系列PLC控制系统，并与Wincc人机画面通过以太网通讯，完成人机监控和全过程自动控制；水容器和浓酸容器分别与混合液容器通过管道连接，水容器和混合液容器之间设有第一阀门1和第一泵2，浓酸容器和混合液之间连接有第二阀门4和第二泵5，混合容器底部连接第一出水管和第二出水管，第一出水管上设有第三泵7和第三阀门8，第二出水管上设有第四阀门9。

在本实施例中，第二出水管在第三泵7和第三阀门8之间并入第一出水管，使得酸和水得到充分的混合；水容器和浓酸容器分布设有限位传感器11，限位传感器11可以检测各容器内部的水或者浓酸是出于高位还是低位；第一阀门1、第二阀门4、第三阀门8上分别设有第一流量计3、第二流量计6、第三流量计10，可以更准确的控制酸和水的流量，而且可以作为PLC控制系统的输入参数。