WDD微机化酸浓自动分析仪.docVIP

一、概述 WDD—Ⅲ型微机化酸浓自动分析仪，是我院在总结电磁式硫酸浓度测量仪表和现场应用基础上开发的新型换代产品。其特点是： 1、仪表传感器一次热压成形，结构简单、性能可靠。对酸浓测量部分，由于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、现场安装的检测器各部件，结构紧凑、体积小、安装方便。 3、仪表温度补偿范围宽、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，仪表抗干扰性强。 5、采用具有较强数据和逻辑处理能力的MCS—51系列单片机构成智能化仪表，通过软件实现仪表大部分功能。可同时数字显示仪表的不同工作状态和测量值，便于操作和故障判断。 本仪表适用于化工、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： 3～15%、 5～20%、60～70%、70～80%、94～100%、 96～99%、103.5～106.5%； 2、被测介质温度：0～100℃； 3、测量精度：5级； 4、仪表稳定性：24小时输出飘移≤±2%； 5、重现性：≤±1%； 6、负载电阻：0～1.0KΩ(0～10mA) 0～500Ω(4～20 mA)； 7、输出信号：0～10mA或4～20mA D.C； 8、工作环境湿度：≤85%； 9、报警功能：壹组触点输出。触头容量：24V、2A； 10、电源电压：AC 220V±10%，50Hz。 三、工作原理 1、测量原理 图1 本仪表基本原理是法拉第电磁感应原理，其测量原理见图1。 当励磁线圈T1的绕组输入一交流电压U1时，副回路中（由被测介质构成）会产生感应电流Ie。由于Ie的作用，在T2绕组就有感应电动势U2产生。 采用环形磁芯绕制的传感器，放置于硫酸溶液中，包围传感器的溶液通过中心孔形 成电介质溶液回路，溶液回路等效电阻Re=K/Xe，（K为传感器常数），溶液回路感应电流Ie的大小，由溶液等效电阻Re，也就是溶液导电率Xe决定。这样在检测线圈上可得到随电导率而变化的感应电动势U2，通过温度补偿及计算 能测量出瞬时硫酸值。 2、工作原理 仪器工作原理框图见图2 图2 由激励电路产生的励磁电压U1作用在激磁线圈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送至放大转换级，进行电压放大，并转换为4～20mA电导电流信号I1。同时，测温电阻Rt将被测溶液的温度信号也送至放大器转换级，使之输出4～20mA的温度电流信号I2。检测器输出的电流I1和I2同时送至信号处理器，通过计算机的软件进行温度补偿处理及线性化处理，输出与被测溶液相对应的电流I0。 ` 四、仪表的结构及作用 仪表由检测器和信号处理器二部分组成（参见图2 ） 检测器 检测器分为流通式检测器和沉入式检测器两种。 流通式检测器 流通式检测器由磁头、变送器、测量槽三部分组成（参见图3） ⑴ 磁头 采用高磁体构成的环形激励线圈T1和检测线圈T2通过氟塑料耐酸材料热压封装而 成。磁头安装于测量槽内，当测量槽内浸满被测溶液硫酸时，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，磁头还输出和被测硫酸温度对应的温度电流信号。 ⑵测量槽 测量槽为流通式结构。主要为取样酸提供一个流通途径供磁头传感器进行测量，考 虑到防腐性，采用铸铁材质用于酸温低于100℃的浓硫酸测量或钢内衬聚丙烯工程塑料用于酸温低于100℃的稀酸测量。测量槽的外形和法兰接口尺寸参见图3。 ⑶变送器 变送器由带法兰的铝质防护罩及线路板组成是检测器的电路部分，其电路原理见图4 由NE555提供10KHz方波振荡信号，经二级有源滤波后输出10KHz的正弦波信号， 为励磁线圈提供激励电压。同时输出的正弦波信号。 图3a流通式检测器结构示意图 图3b流通式检测器安装法兰图 图4 变送器电原理图 电压经检波后，与基准电压比较，控制振荡器的输出电压，从而使得输出的激励电 压稳定。 检测线圈产生的电磁感应信号，经放大后进行精密检波及滤波，产生直流电压信号，最后由电压电流模块转换成4～20mA的电流信号输出。 温度信号是以Pt—100铂电阻作感温元件，由运算放