一、概述

　　DWL-Ⅰ型電導法無電極硫酸濃度分析儀，是在總結電磁式硫酸濃度測量儀器和現場應用基礎上開發的新型產品。其特點是：

　　1、 儀器傳感器，結構簡單、性能可靠，傳感器封裝在不受測量介質腐蝕的氟材料罩中，因此，壽命長、維護量極小。

　　2、 儀器為一體化結構，結構緊湊、體積小、安裝方便。

　　3、 電路板塊拆裝方便，互換性強、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，儀器抗干擾性強。

　　5、 采用單片機構成智能化儀器，通過軟件實現儀器大部分功能。

　　本儀器適用于化工、冶金、印染、氯堿、石油、造紙等行業中的酸、堿濃度的在線連續測量，并可和調節單元、計算機控制系統相結合實現對被測介質的濃度自動控制。

　　二、 主要技術參數及使用條件

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

　　2、 被測介質溫度：10～90℃;

　　3、 被測介質壓力：0～0.2 MPa ;

　　4、 被測介質流速：0～1m/s ;

　　5、 測量精度：5級;(相對誤差：測量范圍的±5%)

　　6、 儀器穩定性：24小時輸出飄移≤±2%;

　　7、 重現性：≤±1%;

　　8、 負載電阻:0～500Ω(4～20mA);

　　9、 輸出信號:4～20mA D.C;

　　10、 工作環境溫度：0～45℃

　　11、 工作環境濕度:≤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

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

　　四、 儀器的結構及作用

　　儀器為一體化結構，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

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

　　(二)變送器

　　由傳感器來的信號經過相關電路放大處理后，通過四位LCD現場顯示當時濃度值和溫度值，并輸出4～20mADC信號。

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

　　(三) 安裝輔件

　　全部材質均為不銹鋼制作，抗酸性氣氛腐蝕能力強。安裝法蘭的出廠標準為：

　　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。其酸采樣口應位于上塔酸管的側面或管上部(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口的采樣管，其水平長度應大于2米。配管的高度應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。流通式儀器安裝位置的依托體，應無震動并考慮回酸的方便，同時不影響其它設備檢修及便于維修。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，其材質應耐腐蝕。

　　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，可安裝在進酸塔無明顯震動的水平工藝管線上方，亦可靠近進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。

　　(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.開孔處的工藝管內徑必須≥100mm，如果<100mm 可增設通徑≥100mm、L≥500mm的不銹鋼材質擴大管，在其二分之一處開孔。C.開孔處的工藝管線在正常生產時必須充滿硫酸介質，其壓力≤0.2MPa、流速≤1m/s 方可使用本儀器。D.生產停車，并確認需開孔管內無硫酸時，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，對準好方向(底部環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，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、電纜線的敷設及接線:(1)根據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，分別穿入兩根保護管內。

　　(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

　　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參數 D、被測硫酸的雜質含量少而穩定(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流出，在做此項操作時應防止硫酸泄漏或噴出，要做好安全防范措施。待取樣酸流量平穩后，開啟儀器電源，數秒內儀器即由開機正常符號“---”轉到酸濃顯示，進入正常測量。

　　(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的鍵值，配合增減鍵可進行濃度的誤差校正。當儀器的顯示值和化學分析有誤差時，可通過按鍵進行誤差校正;必須確保化學分析“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至與分析值相同為止。

　　2、 儀器的防護

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

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

　　(3)儀器露天安裝時，應考慮必要的防護措施，避免日曬、雨淋損壞儀器。儀器變送器的外殼，應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、 儀器的調試

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

　　⑴ 更換傳感器(磁頭)

　　⑵ 儀器經維修更換電路板

　　⑶ 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，用標準電阻箱取代鉑電阻PT100，接到第三層電路板PT端子上(板號ED-0711-1);⑵ 儀器進入調試狀態：按住“濃度“鍵，重打開電源開關，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。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。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試狀態，進入測量狀態;

　　2、電導通道零點、量程的校正

　　⑴ 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(用導線穿過磁頭中心孔并接到電阻箱上)如圖5如示。在送電調試前，按原位置正確接線。

圖五 電導率調校示意圖

　　⑵ 儀器進入調試狀態：按住“濃度“鍵，打開電源開關顯示窗口顯示“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;

　　⑶ 改變電阻箱電阻為 Ω，用“增”、“減”鍵使窗口顯示 %。

　　⑷ 按一下濃度鍵顯示“P-4”，儀器為濃度量程校正狀態。

　　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試狀態，進入測量狀態;

　　3、儀器測量范圍內各點理論濃度的校正

　　⑴ 改變取代鉑電阻的標準電阻箱，使其值為被測介質中心溫度 ℃時鉑熱電阻的阻值 Ω;

　　⑵ 按表一所列，依次改變電導通道的校驗用電阻箱，使其阻值為表中Re值，此時儀器應顯示所對應理論濃度值。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“誤差校正”中方法，對其中一點誤差，進行均衡修正。

　　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準電流表;

　　⑵ 儀器進入調試狀態：按住“濃度“鍵，打開電源開關使顯示窗口顯示“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;

　　⑶此時外接電流表應顯示4mA，如不符合用“增”、“減”鍵校整。

　　⑷ 按一下濃度鍵到顯示“P-6”，儀器為輸出量程校正狀態。

　　⑸此時外接電流表顯示應為20mA，否則用“增”、“減”鍵將電流調至20mA。

　　⑹ 按一下溫度鍵儀器即退出調試狀態，進入測量狀態;

　　1、 儀器調試結束，恢復原接線和原安裝位置。參照五—(二)章節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

　　儀器訂貨前請提供以下條件：

　　① 被測介質名稱、采樣點位置。

　　② 被測介質濃度測量范圍、工作溫度、工作溫度。

　　③ 儀器供電的方式(220V AC或24V DC)。

　　④ 工藝操作室對儀器的顯示或記錄的要求。

　　⑤ 提供儀器的安裝型式，和取樣點的工藝壓力參數。