[发明专利]一种基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的新方法与装置

权利要求书

1.一种基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，包括用于分散纸张和加酸酸化的酸化反应槽、沉淀剂储存槽、计量泵、溶液混合器、设有比色皿的光学检测系统和计算机，所述酸化反应槽和沉淀剂储存槽分别通过设有阀门和计量泵的管道连通溶液混合器，溶液混合器连通比色皿，所述比色皿设有出液口。

2.根据权利要求1所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，所述酸化反应槽内设有过滤网，所述过滤网内设有与外部驱动设备配合的用于分散纸张的搅拌器，所述过滤网上设有酸性溶液进液管道。

3.根据权利要求1所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，所述酸化反应槽和溶液混合器之间还设有缓冲槽。

4.根据权利要求1所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，所述出液口连接有废液槽。

5.根据权利要求1所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，所述溶液混合器包括三通阀和与三通阀连接的混合管路。

6.根据权利要求5所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，所述混合管路为增强湍流、防止管路堵塞的螺旋管路或内螺纹管路。

7.根据权利要求2所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置，其特征在于，所述搅拌器为磁力搅拌子、旋桨式搅拌器或涡轮式搅拌器。

8.根据权利要求1~7任意一项所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 将纸张与酸性溶液反应，得到待检测溶液；

S2. 检测沉淀剂溶液的吸光度A₀；

S3. 将待检测溶液与沉淀剂溶液混合后得到混合溶液，检测混合溶液的吸光度A₁；

S4. 根据标准曲线计算得到纸张中碳酸钙含量；

其中，标准曲线的建立：依据上述步骤，将S1中纸张替换为碳酸钙，测定不同质量的碳酸钙所获得的吸光度值A₁，根据线性拟合得出如下式所示的标准校正曲线：

式中：w——碳酸钙质量，g；a、b——标准校正方程的斜率和截距，g；

纸张中碳酸钙含量计算：

式中：y——纸张碳酸钙含量，%；m——检测所用的纸张质量；D——纸张的干度，%。

9.根据权利要求8所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 将一定质量的纸张撕碎，放入酸化反应槽（4）内，然后加入一定量的酸性溶液；开启搅拌器（3）将纸张与酸性溶液混合均匀，得到纸浆悬浮液；

S2. 开启阀门（9）和计量泵（10），将沉淀剂储存槽（8）内的沉淀剂输送至三通阀（11）内、进入混合管路（12）和比色皿（13），最终进入废液槽（14）；光学检测系统的单波长或多波长光源（15）发出的光线，测定比色皿内沉淀剂的吸光度，计算机（17）记录吸光度数据A₀；

S3. 关闭搅拌器（3）、开启阀门（5），纸浆悬浮液经过滤网（2）过滤后，待检测溶液进入缓冲槽（6）；阀门（7）开启，除气后的待检测溶液与沉淀剂储存槽（8）内的沉淀剂以一定的流量比在三通阀（11）内混合，进一步在混合管路（12）中充分混合后进入比色皿（13），最终进入废液槽（14）；光学检测系统检测待检测溶液，计算机（17）记录待检测溶液的吸光度A₁；

S4. 根据标准曲线计算得到纸张中碳酸钙含量。

10.根据权利要求9所述基于光学传感器的纸张碳酸钙含量测定的装置的检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S5. 检测完毕后，关闭阀门（9）和计量泵（10），清洗搅拌器（3）、过滤网（2）和酸化反应槽（4）；而后向反应槽内加入清水，清水通过整体管路后进入废液槽（14）；关闭所有阀门和计量泵，检测结束。