一、概述

　　DWL-Ⅰ型電導(dǎo)法無電極硫酸濃度分析儀，是在總結(jié)電磁式硫酸濃度測量儀器和現(xiàn)場應(yīng)用基礎(chǔ)上開發(fā)的新型產(chǎn)品。其特點是：

　　1、 儀器傳感器，結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠，傳感器封裝在不受測量介質(zhì)腐蝕的氟材料罩中，因此，壽命長、維護(hù)量極小。

　　2、 儀器為一體化結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝方便。

　　3、 電路板塊拆裝方便，互換性強(qiáng)、便于部件的維修和更換。

　　4、 采用電流信號傳送和光電隔離技術(shù)，儀器抗干擾性強(qiáng)。

　　5、 采用單片機(jī)構(gòu)成智能化儀器，通過軟件實現(xiàn)儀器大部分功能。

　　本儀器適用于化工、冶金、印染、氯堿、石油、造紙等行業(yè)中的酸、堿濃度的在線連續(xù)測量，并可和調(diào)節(jié)單元、計算機(jī)控制系統(tǒng)相結(jié)合實現(xiàn)對被測介質(zhì)的濃度自動控制。

　　二、 主要技術(shù)參數(shù)及使用條件

　　1、 硫酸測量范圍：0～30%、94～99%、96～99%、103.5～106.5%;

　　2、 被測介質(zhì)溫度：10～90℃;

　　3、 被測介質(zhì)壓力：0～0.2 MPa ;

　　4、 被測介質(zhì)流速：0～1m/s ;

　　5、 測量精度：5級;(相對誤差：測量范圍的±5%)

　　6、 儀器穩(wěn)定性：24小時輸出飄移≤±2%;

　　7、 重現(xiàn)性：≤±1%;

　　8、 負(fù)載電阻:0～500Ω(4～20mA);

　　9、 輸出信號:4～20mA D.C;

　　10、 工作環(huán)境溫度：0～45℃

　　11、 工作環(huán)境濕度:≤85%;

　　12、 電源電壓:AC 220V±20%, 50Hz

　　13、 儀器功率：10W;

　　三、 工作原理

　　儀器工作原理框圖見圖一

　　由激勵電路產(chǎn)生的勵磁電壓U1作用在激勵線圈T1上，當(dāng)被測溶液電導(dǎo)率一定時，將產(chǎn)生對應(yīng)的感應(yīng)電流Ie，在此電流作用下，檢測線圈T2上產(chǎn)生了感應(yīng)電勢U2送至放大轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行電壓放大，并使之輸出電導(dǎo)電壓信號U3。同時，測溫電阻Rt將被測溶液的溫度信號也送至放大轉(zhuǎn)換電路，使之輸出溫度電壓信號U4，U3和U4同時送至微機(jī)處理器，通過計算機(jī)的軟件進(jìn)行溫度補(bǔ)償處理及線性化處理，輸出與被測溶液濃度相對應(yīng)的電流I0和現(xiàn)場就地顯示硫酸濃度。

　　四、 儀器的結(jié)構(gòu)及作用

　　儀器為一體化結(jié)構(gòu)，參見圖二、封二、封三

　　儀器由濃度傳感器(磁頭)、變送器、安裝法蘭等輔助件組成。

　　(一)傳感器

　　當(dāng)傳感器沉浸在被測溶液硫酸中，通過電磁感應(yīng)原理，磁頭輸出一個和硫酸濃度及溫度對應(yīng)的電導(dǎo)信號，與此同時測溫元件也輸出和被測硫酸溫度對應(yīng)的溫度信號，兩個信號同時送至變送器進(jìn)行信號處理。

　　(二)變送器

　　由傳感器來的信號經(jīng)過相關(guān)電路放大處理后，通過四位LCD現(xiàn)場顯示當(dāng)時濃度值和溫度值，并輸出4～20mADC信號。

　　變送器在結(jié)構(gòu)上是由顯示鍵盤板、單片機(jī)處理板、模擬放大板、電源板通過接插件合理的組配在一起，結(jié)構(gòu)緊湊、拆裝方便、各板可靠性和互換性強(qiáng);全部組件密封在防爆型合金機(jī)殼內(nèi)，抗雨水和酸性氣氛好。

　　(三) 安裝輔件

　　全部材質(zhì)均為不銹鋼制作，抗酸性氣氛腐蝕能力強(qiáng)。安裝法蘭的出廠標(biāo)準(zhǔn)為：

　　HG20593-97 PN0.6MPa DN65。

　　四、 儀器的安裝

圖三 一體化酸濃分析儀安裝示意圖

　　整臺儀器分為現(xiàn)場的流通式安裝或直接安裝兩種方法(參見圖三)。

　　1、流通式安裝要求

　　儀器安裝在采樣管路上，其安裝示意圖見圖3，其材料表序號為1～8項。采樣管道采用耐酸材料制作，例如鑄鐵管和不銹鋼管等。其酸采樣口應(yīng)位于上塔酸管的側(cè)面或管上部(待測管必須滿酸)以防酸泥堵塞。上塔酸管和采樣管之間的配接，采用三通及大小法蘭變徑加以解決。由取樣閥出口至分析槽進(jìn)口的采樣管，其水平長度應(yīng)大于2米。配管的高度應(yīng)以便于安裝和檢修為原則，要充分考慮防止酸燙傷的安全事宜，一般取一米高度以內(nèi)。流通式儀器安裝位置的依托體，應(yīng)無震動并考慮回酸的方便，同時不影響其它設(shè)備檢修及便于維修。建議回酸管的端部加裝漏斗裝置，以能觀查到出酸量而無酸濺出為宜，其材質(zhì)應(yīng)耐腐蝕。

　　2、直插式安裝要求

　　⑴儀器安裝位置的選擇：直插安裝式酸濃儀，可安裝在進(jìn)酸塔無明顯震動的水平工藝管線上方，亦可靠近進(jìn)塔口無震動的垂直工藝酸管上，并考慮有操作平臺處，便于安裝和維護(hù)。

　　(2)工藝管線上的儀表接管安裝要求：A.按本說明書中“附三”要求加工儀表接管。B.開孔處的工藝管內(nèi)徑必須≥100mm，如果<100mm 可增設(shè)通徑≥100mm、L≥500mm的不銹鋼材質(zhì)擴(kuò)大管，在其二分之一處開孔。C.開孔處的工藝管線在正常生產(chǎn)時必須充滿硫酸介質(zhì)，其壓力≤0.2MPa、流速≤1m/s 方可使用本儀器。D.生產(chǎn)停車，并確認(rèn)需開孔管內(nèi)無硫酸時，在水平管道頂部正確開孔，再將符合加工要求的儀表接管插入孔內(nèi)約10mm 左右，不銹鋼法蘭的螺栓孔和工藝管軸中心線夾角為45℃，法蘭密封面水平;采用合適的不銹鋼焊條滿到工藝要求為止。

　　(3)儀器安裝：A.將已到貨的酸濃分析儀去包裝物，小心抱到儀表接管安裝處，將儀器安裝法蘭下部的白色F4傳感器，對準(zhǔn)好方向(底部環(huán)形傳感器的光滑面迎向硫酸來的方向)，輕輕放入儀表接管內(nèi)，待和探頭連體的φ90安裝密封墊(見說明書中儀器彩圖)平壓在接管法蘭的密封面為止。B.均勻壓緊不銹鋼法蘭的安裝螺栓至不會泄漏為止。

　　3、電纜線的敷設(shè)及接線:(1)根據(jù)儀表安裝位置至儀表操作室的距離，安裝兩條3/4吋焊縫鋼管做電纜保護(hù)管。(2)將RVVP2×1.0信號電纜線一根和KVV3×1.0電源電纜一根，分別穿入兩根保護(hù)管內(nèi)。

　　(3)儀器接線圖參見圖四，必須正確接好電源線和訊號線。電源接地端子需獨立良好的接地(接地電阻≤4Ω)

　　六、儀器使用及防護(hù)

　　1、儀器的使用

　　(1)儀器必須具備下列條件方可投入使用

　　A、 儀器安裝部分正確無誤 B、 儀器接線正確 C、 儀器的使用條件符合儀器的技術(shù)參數(shù) D、被測硫酸的雜質(zhì)含量少而穩(wěn)定(具有一定的透明度)。

　　(2)對流通式安裝的儀器，先需要緩慢開啟取樣閥(閥后壓力≤0.5 Kg)，使取樣分析槽出口有酸連續(xù)流出，在做此項操作時應(yīng)防止硫酸泄漏或噴出，要做好安全防范措施。待取樣酸流量平穩(wěn)后，開啟儀器電源，數(shù)秒內(nèi)儀器即由開機(jī)正常符號“---”轉(zhuǎn)到酸濃顯示，進(jìn)入正常測量。

　　(3)對直插安裝的儀器，安裝無誤后如果工藝管道沒有硫酸，開啟儀表電源儀器會交叉顯示E-0和99%以上值，一旦測量管道充滿硫酸時，儀器即顯示正常值。

　　(4)鍵盤操作和誤差校正

　　儀器設(shè)有兩個功能鍵(濃度和溫度鍵)，兩個增減鍵，按下任意一個功能鍵，儀器顯示窗口顯示對應(yīng)的鍵值，配合增減鍵可進(jìn)行濃度的誤差校正。當(dāng)儀器的顯示值和化學(xué)分析有誤差時，可通過按鍵進(jìn)行誤差校正;必須確保化學(xué)分析“三同時”的可靠性，即同一時間對儀器示值觀察采樣、儀器采樣與分析為同一采樣口、同一人進(jìn)行平行樣分析，如果確有誤差，校正步驟如下：按住濃度鍵不松開，同時用另一只手點按增或減鍵將濃度調(diào)至與分析值相同為止。

　　2、 儀器的防護(hù)

　　(1)儀器在安裝、拆卸、維修時必須停止供電并關(guān)閉進(jìn)酸閥方可進(jìn)行，以確保人身安全。

　　(2)對直插安裝的儀器，儀器拆卸時，嚴(yán)禁在開車工況下進(jìn)行，停車一小時后待工藝酸回流后，小心拆除儀表安裝法蘭，做好充分的防護(hù)準(zhǔn)備工作，以防止酸濺出燙傷。

　　(3)儀器露天安裝時，應(yīng)考慮必要的防護(hù)措施，避免日曬、雨淋損壞儀器。儀器變送器的外殼，應(yīng)采用透明的包裝袋包裹起來，避免腐蝕性氣體滲入及對外殼的腐蝕。

　　七、 儀器的調(diào)試

　　儀器在出廠時已調(diào)校合格，一般情況下用戶不必調(diào)試。出現(xiàn)下列情況，用戶必須閱讀完調(diào)試方法后方可調(diào)試。

　?、?更換傳感器(磁頭)

　　⑵ 儀器經(jīng)維修更換電路板

　?、?儀器測量誤差超出精度范圍

　　1、溫度通道零點和量程的校正 ⑴ 儀器停電，打開變送器前蓋，小心按順序拆下前兩層電路板，用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱取代鉑電阻PT100，接到第三層電路板PT端子上(板號ED-0711-1);⑵ 儀器進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)：按住“濃度“鍵，重打開電源開關(guān)，顯示窗口顯示“P-1”后松開濃度鍵，此時為溫度零點校正狀態(tài)。⑶ 改變電阻箱電阻為100Ω，用“增”、“減”鍵使窗口顯示0℃。⑷ 按一下濃度鍵到顯示“P-2”，儀器為溫度量程校正狀態(tài)。⑸改變電阻箱電阻為138.5Ω，用“增”、“減”鍵使窗口顯示100℃。⑹ 校正完畢，按一下溫度鍵儀器即退出調(diào)試狀態(tài)，進(jìn)入測量狀態(tài);

　　2、電導(dǎo)通道零點、量程的校正

　?、?斷開儀器的電源，拆除儀器的外部接線和安裝法蘭的固定螺絲，從硫酸溶液中小心取出磁頭(當(dāng)心燙傷)，將磁頭及其他與酸接觸物的表面用沖洗干凈(勿使電路受潮)并擦干磁頭表面液體，用電阻箱模擬酸的等效電阻(用導(dǎo)線穿過磁頭中心孔并接到電阻箱上)如圖5如示。在送電調(diào)試前，按原位置正確接線。

圖五 電導(dǎo)率調(diào)校示意圖

　?、?儀器進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)：按住“濃度“鍵，打開電源開關(guān)顯示窗口顯示“P-1”后松開濃度鍵;再按濃度鍵，使窗口顯示“P-3“，此時為濃度零點校正狀態(tài);

　　⑶ 改變電阻箱電阻為 Ω，用“增”、“減”鍵使窗口顯示 %。

　?、?按一下濃度鍵顯示“P-4”，儀器為濃度量程校正狀態(tài)。

　　⑸改變電阻箱電阻為 Ω，用“增”、“減”鍵使窗口顯示 %。

　　⑹ 按一下溫度鍵儀器即退出調(diào)試狀態(tài)，進(jìn)入測量狀態(tài);

　　3、儀器測量范圍內(nèi)各點理論濃度的校正

　?、?改變?nèi)〈K電阻的標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，使其值為被測介質(zhì)中心溫度 ℃時鉑熱電阻的阻值 Ω;

　?、?按表一所列，依次改變電導(dǎo)通道的校驗用電阻箱，使其阻值為表中Re值，此時儀器應(yīng)顯示所對應(yīng)理論濃度值。如果實際顯示值和表中理論濃度值超出儀器誤差，可按本說明書五—(二)—2節(jié)“誤差校正”中方法，對其中一點誤差，進(jìn)行均衡修正。

　　表一 理論濃度硫酸等效電阻值(Re)

　　4、電流輸出通道零點、量程的校正

　　⑴ 將儀器接線盒處的電流輸出端子接上標(biāo)準(zhǔn)電流表;

　?、?儀器進(jìn)入調(diào)試狀態(tài)：按住“濃度“鍵，打開電源開關(guān)使顯示窗口顯示“P-1”后松開濃度鍵;再按濃度鍵，使窗口顯示“P-5“，此時為輸出零點校正狀態(tài);

　?、谴藭r外接電流表應(yīng)顯示4mA，如不符合用“增”、“減”鍵校整。

　?、?按一下濃度鍵到顯示“P-6”，儀器為輸出量程校正狀態(tài)。

　?、纱藭r外接電流表顯示應(yīng)為20mA，否則用“增”、“減”鍵將電流調(diào)至20mA。

　?、?按一下溫度鍵儀器即退出調(diào)試狀態(tài)，進(jìn)入測量狀態(tài);

　　1、 儀器調(diào)試結(jié)束，恢復(fù)原接線和原安裝位置。參照五—(二)章節(jié)將儀器投入正常使用。

　　請注意：儀器在安裝、檢修、拆線、接線時，一定要切斷電源方可進(jìn)行，以確保安全。

　　附一 儀器故障分析

　　附二 儀器訂貨須知

　　儀器訂貨前請?zhí)峁┮韵聴l件：

　　① 被測介質(zhì)名稱、采樣點位置。

　　② 被測介質(zhì)濃度測量范圍、工作溫度、工作溫度。

　?、?儀器供電的方式(220V AC或24V DC)。

　?、?工藝操作室對儀器的顯示或記錄的要求。

　?、?提供儀器的安裝型式，和取樣點的工藝壓力參數(shù)。