DWL-Ⅰ型酸浓分析仪

　　一、概述

　　DWL-Ⅰ型电导法无电极硫酸浓度分析仪，是在总结电磁式硫酸浓度测量仪器和现场应用基础上开发的新型产品。其特点是：

　　1、 仪器传感器，结构简单、性能可靠，传感器封装在不受测量介质腐蚀的氟材料罩中，因此，寿命长、维护量极小。

　　2、 仪器为一体化结构，结构紧凑、体积小、安装方便。

　　3、 电路板块拆装方便，互换性强、便于部件的维修和更换。

　　4、 采用电流信号传送和光电隔离技术，仪器抗干扰性强。

　　5、 采用单片机构成智能化仪器，通过软件实现仪器大部分功能。

　　本仪器适用于化工、冶金、印染、氯碱、石油、造纸等行业中的酸、碱浓度的在线连续测量，并可和调节单元、计算机控制系统相结合实现对被测介质的浓度自动控制。

　　二、 主要技术参数及使用条件

　　1、 硫酸测量范围：0～30%、94～99%、96～99%、103.5～106.5%;

　　2、 被测介质温度：10～90℃;

　　3、 被测介质压力：0～0.2 MPa ;

　　4、 被测介质流速：0～1m/s ;

　　5、 测量精度：5级;(相对误差：测量范围的±5%)

　　6、 仪器稳定性：24小时输出飘移≤±2%;

　　7、 重现性：≤±1%;

　　8、 负载电阻:0～500Ω(4～20mA);

　　9、 输出信号:4～20mA D.C;

　　10、 工作环境温度：0～45℃

　　11、 工作环境湿度:≤85%;

　　12、 电源电压:AC 220V±20%, 50Hz

　　13、 仪器功率：10W;

　　三、 工作原理

　　仪器工作原理框图见图一

　　由激励电路产生的励磁电压U1作用在激励线圈T1上，当被测溶液电导率一定时，将产生对应的感应电流Ie，在此电流作用下，检测线圈T2上产生了感应电势U2送至放大转换电路，进行电压放大，并使之输出电导电压信号U3。同时，测温电阻Rt将被测溶液的温度信号也送至放大转换电路，使之输出温度电压信号U4，U3和U4同时送至微机处理器，通过计算机的软件进行温度补偿处理及线性化处理，输出与被测溶液浓度相对应的电流I0和现场就地显示硫酸浓度。

　　四、 仪器的结构及作用

　　仪器为一体化结构，参见图二、封二、封三

　　仪器由浓度传感器(磁头)、变送器、安装法兰等辅助件组成。

　　(一)传感器

　　当传感器沉浸在被测溶液硫酸中，通过电磁感应原理，磁头输出一个和硫酸浓度及温度对应的电导信号，与此同时测温元件也输出和被测硫酸温度对应的温度信号，两个信号同时送至变送器进行信号处理。

　　(二)变送器

　　由传感器来的信号经过相关电路放大处理后，通过四位LCD现场显示当时浓度值和温度值，并输出4～20mADC信号。

　　变送器在结构上是由显示键盘板、单片机处理板、模拟放大板、电源板通过接插件合理的组配在一起，结构紧凑、拆装方便、各板可靠性和互换性强;全部组件密封在防爆型合金机壳内，抗雨水和酸性气氛好。

　　(三) 安装辅件

　　全部材质均为不锈钢制作，抗酸性气氛腐蚀能力强。安装法兰的出厂标准为：

　　HG20593-97 PN0.6MPa DN65。

　　四、 仪器的安装

图三 一体化酸浓分析仪安装示意图

　　整台仪器分为现场的流通式安装或直接安装两种方法(参见图三)。

　　1、流通式安装要求

　　仪器安装在采样管路上，其安装示意图见图3，其材料表序号为1～8项。采样管道采用耐酸材料制作，例如铸铁管和不锈钢管等。其酸采样口应位于上塔酸管的侧面或管上部(待测管必须满酸)以防酸泥堵塞。上塔酸管和采样管之间的配接，采用三通及大小法兰变径加以解决。由取样阀出口至分析槽进口的采样管，其水平长度应大于2米。配管的高度应以便于安装和检修为原则，要充分考虑防止酸烫伤的安全事宜，一般取一米高度以内。流通式仪器安装位置的依托体，应无震动并考虑回酸的方便，同时不影响其它设备检修及便于维修。建议回酸管的端部加装漏斗装置，以能观查到出酸量而无酸溅出为宜，其材质应耐腐蚀。

　　2、直插式安装要求

　　⑴仪器安装位置的选择：直插安装式酸浓仪，可安装在进酸塔无明显震动的水平工艺管线上方，亦可靠近进塔口无震动的垂直工艺酸管上，并考虑有操作平台处，便于安装和维护。

　　(2)工艺管线上的仪表接管安装要求：A.按本说明书中“附三”要求加工仪表接管。B.开孔处的工艺管内径必须≥100mm，如果<100mm 可增设通径≥100mm、L≥500mm的不锈钢材质扩大管，在其二分之一处开孔。C.开孔处的工艺管线在正常生产时必须充满硫酸介质，其压力≤0.2MPa、流速≤1m/s 方可使用本仪器。D.生产停车，并确认需开孔管内无硫酸时，在水平管道顶部正确开孔，再将符合加工要求的仪表接管插入孔内约10mm 左右，不锈钢法兰的螺栓孔和工艺管轴中心线夹角为45℃，法兰密封面水平;采用合适的不锈钢焊条满到工艺要求为止。

　　(3)仪器安装：A.将已到货的酸浓分析仪去包装物，小心抱到仪表接管安装处，将仪器安装法兰下部的白色F4传感器，对准好方向(底部环形传感器的光滑面迎向硫酸来的方向)，轻轻放入仪表接管内，待和探头连体的φ90安装密封垫(见说明书中仪器彩图)平压在接管法兰的密封面为止。B.均匀压紧不锈钢法兰的安装螺栓至不会泄漏为止。

　　3、电缆线的敷设及接线:(1)根据仪表安装位置至仪表操作室的距离，安装两条3/4吋焊缝钢管做电缆保护管。(2)将RVVP2×1.0信号电缆线一根和KVV3×1.0电源电缆一根，分别穿入两根保护管内。

　　(3)仪器接线图参见图四，必须正确接好电源线和讯号线。电源接地端子需独立良好的接地(接地电阻≤4Ω)

　　六、仪器使用及防护

　　1、仪器的使用

　　(1)仪器必须具备下列条件方可投入使用

　　A、 仪器安装部分正确无误 B、 仪器接线正确 C、 仪器的使用条件符合仪器的技术参数 D、被测硫酸的杂质含量少而稳定(具有一定的透明度)。

　　(2)对流通式安装的仪器，先需要缓慢开启取样阀(阀后压力≤0.5 Kg)，使取样分析槽出口有酸连续流出，在做此项操作时应防止硫酸泄漏或喷出，要做好安全防范措施。待取样酸流量平稳后，开启仪器电源，数秒内仪器即由开机正常符号“---”转到酸浓显示，进入正常测量。

　　(3)对直插安装的仪器，安装无误后如果工艺管道没有硫酸，开启仪表电源仪器会交叉显示E-0和99%以上值，一旦测量管道充满硫酸时，仪器即显示正常值。

　　(4)键盘操作和误差校正

　　仪器设有两个功能键(浓度和温度键)，两个增减键，按下任意一个功能键，仪器显示窗口显示对应的键值，配合增减键可进行浓度的误差校正。当仪器的显示值和化学分析有误差时，可通过按键进行误差校正;必须确保化学分析“三同时”的可靠性，即同一时间对仪器示值观察采样、仪器采样与分析为同一采样口、同一人进行平行样分析，如果确有误差，校正步骤如下：按住浓度键不松开，同时用另一只手点按增或减键将浓度调至与分析值相同为止。

　　2、 仪器的防护

　　(1)仪器在安装、拆卸、维修时必须停止供电并关闭进酸阀方可进行，以确保人身安全。

　　(2)对直插安装的仪器，仪器拆卸时，严禁在开车工况下进行，停车一小时后待工艺酸回流后，小心拆除仪表安装法兰，做好充分的防护准备工作，以防止酸溅出烫伤。

　　(3)仪器露天安装时，应考虑必要的防护措施，避免日晒、雨淋损坏仪器。仪器变送器的外壳，应采用透明的包装袋包裹起来，避免腐蚀性气体渗入及对外壳的腐蚀。

　　七、 仪器的调试

　　仪器在出厂时已调校合格，一般情况下用户不必调试。出现下列情况，用户必须阅读完调试方法后方可调试。

　　⑴ 更换传感器(磁头)

　　⑵ 仪器经维修更换电路板

　　⑶ 仪器测量误差超出精度范围

　　1、温度通道零点和量程的校正 ⑴ 仪器停电，打开变送器前盖，小心按顺序拆下前两层电路板，用标准电阻箱取代铂电阻PT100，接到第三层电路板PT端子上(板号ED-0711-1);⑵ 仪器进入调试状态：按住“浓度“键，重打开电源开关，显示窗口显示“P-1”后松开浓度键，此时为温度零点校正状态。⑶ 改变电阻箱电阻为100Ω，用“增”、“减”键使窗口显示0℃。⑷ 按一下浓度键到显示“P-2”，仪器为温度量程校正状态。⑸改变电阻箱电阻为138.5Ω，用“增”、“减”键使窗口显示100℃。⑹ 校正完毕，按一下温度键仪器即退出调试状态，进入测量状态;

　　2、电导通道零点、量程的校正

　　⑴ 断开仪器的电源，拆除仪器的外部接线和安装法兰的固定螺丝，从硫酸溶液中小心取出磁头(当心烫伤)，将磁头及其他与酸接触物的表面用冲洗干净(勿使电路受潮)并擦干磁头表面液体，用电阻箱模拟酸的等效电阻(用导线穿过磁头中心孔并接到电阻箱上)如图5如示。在送电调试前，按原位置正确接线。

图五 电导率调校示意图

　　⑵ 仪器进入调试状态：按住“浓度“键，打开电源开关显示窗口显示“P-1”后松开浓度键;再按浓度键，使窗口显示“P-3“，此时为浓度零点校正状态;

　　⑶ 改变电阻箱电阻为 Ω，用“增”、“减”键使窗口显示 %。

　　⑷ 按一下浓度键显示“P-4”，仪器为浓度量程校正状态。

　　⑸改变电阻箱电阻为 Ω，用“增”、“减”键使窗口显示 %。

　　⑹ 按一下温度键仪器即退出调试状态，进入测量状态;

　　3、仪器测量范围内各点理论浓度的校正

　　⑴ 改变取代铂电阻的标准电阻箱，使其值为被测介质中心温度 ℃时铂热电阻的阻值 Ω;

　　⑵ 按表一所列，依次改变电导通道的校验用电阻箱，使其阻值为表中Re值，此时仪器应显示所对应理论浓度值。如果实际显示值和表中理论浓度值超出仪器误差，可按本说明书五—(二)—2节“误差校正”中方法，对其中一点误差，进行均衡修正。

　　表一 理论浓度硫酸等效电阻值(Re)

　　4、电流输出通道零点、量程的校正

　　⑴ 将仪器接线盒处的电流输出端子接上标准电流表;

　　⑵ 仪器进入调试状态：按住“浓度“键，打开电源开关使显示窗口显示“P-1”后松开浓度键;再按浓度键，使窗口显示“P-5“，此时为输出零点校正状态;

　　⑶此时外接电流表应显示4mA，如不符合用“增”、“减”键校整。

　　⑷ 按一下浓度键到显示“P-6”，仪器为输出量程校正状态。

　　⑸此时外接电流表显示应为20mA，否则用“增”、“减”键将电流调至20mA。

　　⑹ 按一下温度键仪器即退出调试状态，进入测量状态;

　　1、 仪器调试结束，恢复原接线和原安装位置。参照五—(二)章节将仪器投入正常使用。

　　请注意：仪器在安装、检修、拆线、接线时，一定要切断电源方可进行，以确保安全。

　　附一 仪器故障分析

　　附二 仪器订货须知

　　仪器订货前请提供以下条件：

　　① 被测介质名称、采样点位置。

　　② 被测介质浓度测量范围、工作温度、工作温度。

　　③ 仪器供电的方式(220V AC或24V DC)。

　　④ 工艺操作室对仪器的显示或记录的要求。

　　⑤ 提供仪器的安装型式，和取样点的工艺压力参数。