WDDIVB型电磁式电导率浓度分析仪用于漏酸报警解读.docx

1、WDDIVB型电磁式电导率浓度分析仪用于漏酸报警解读WDD-IV-B型电磁式电导率浓度分析仪（用于漏酸报警）操作手册南化集团研究院仪表自动化所WDD-IV-B型电磁式电导率浓度分析仪操作手册一概述 1二技术参数及使用条件 1三.仪表工作原理 2四仪表结构及作用 25.仪表的安装及使用 36.仪表处理器的操作方法 6七附录 13一、概述WDD-IV-B型电磁式电导率浓度自动分析仪，是我院在总结电磁式硫酸浓度测量仪表和电磁式漏酸 报警仪表的现场应用基础上开发的新型产品。其特点是：1仪表传感器采用聚四氟乙烯外包插入式传感器 ，具有抗酸碱介质腐蚀物性。传感器结构简单、性能可靠、寿命长、维护量极小，长期

2、使用无损耗。2、 仪表温度补偿范围宽、互换性强、便于部件的维修和更换。3、 信号处理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。通过软件实现仪表大 部分功能。同时大屏显示仪表的不同工作状态、测量值及历史曲线，便于操作和故障判断。4、 本仪表方便适用于化工、冶金、印染、氯碱、石油、造纸等行业中的各种溶液介质电导率的连 续测量。二、 技术参数及使用条件1、 被测介质压力：流通式 01Mpa ;插入式00.3 Mpa2、 被测介质温度：流通式 0220C ;插入式0100C3、 电导率最小测量范围：500卩S /cm4、 电导率最大测量范围： 5 S /cm5、 测量精度：电导率误

3、差 1%温度误差1%6、 仪表稳定性：24小时输出飘移w 2%;7、 重现性：w 1%&负载电阻：0500 Q （420 mA）;9、 输出信号：420mA D.C ;10、 工作环境湿度：w 85%11、 报警功能：壹组触点输出。触头容量： 24V、2A;12、 电源电压：AC 220V 10% 50Hz。三、 仪表工作原理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Ti的绕组输入一交流电压Ui时，副回路中（由被测介质构成）会产生感应电流 le。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，放置于被测溶液中，包围传感器的溶

4、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le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 能测量出溶液电导率值。2、工作原理仪器工作原理框图见图 2由激励电路产生的励磁电压 Ui作用在激磁线圈Ti上，当被测溶液电导率一定时，将产生对应的感应电流 le,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 420mA电导电流信号li。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 420

5、mA的温度电流信号I?。检测器输出的电流li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，输出与被测溶液电导率相对应的电流 I。图3A插入式检测器结构示意图法兰标准：HG20593-97 (RF)PN1.6MPa、DN25图3B插入式检测器安装法兰图磁头采用高磁体构成的环形激励线圈 Ti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介质时，通过电磁感应原理，磁头输出一个和介质电导率及温度对应的电 导信号；与此同时，磁头还输出和被测介质温度对应的温度电流信号。测量槽测量槽为流通式结构。主要为取样介质提供一个流通途径供磁头传感器进行

6、测量，考虑到防腐性， 测量槽的材质需与被测介质相适应，例对硫酸介质可采用铸铁材质用于酸温低于 100C的浓硫酸测量或钢内衬聚丙烯工程塑料用于酸温低于 100 C的稀酸测量。测量槽的外形和法兰接口尺寸参见图 3。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30KHZ方波振荡信号，经二级有源滤波后输出 30KHZ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。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

7、块转换成420mA的电流信号输出。温度信号是以Pt100铂电阻作感温元件，由运算放大器 OP07将电阻信号转换成 420mA的电流输 出。在检测器件中，变送器为一个组件板，装配在测量槽上部的防护罩内。（二）信号处理器信号处理器是将检测器传来的电导、温度信号经计算机处理，算出对应的浓度信号，送至液晶屏显 示，并输出010mA或420mA的电流信号，其框图见图 4。1、 计算机系统配置计算机由89C51系列单片机作为中央芯片， AD7705用作数据采样芯片，X5045用作数据存贮器， 外围配有AT24C512作为存储芯片，DS1302作为时钟芯片，HG160128大屏幕液晶显示器，五位按键由 计算

8、机直接识别。2、 输入通道由检测器传来的两个 420mA信号，分别代表电导和温度大小信号，经过 100 Q标准电阻，将其转换成电压信号。并由 AD7705转换成数字信号，送计算机进行计算。图4信号处理器原理框图3、 输出通道由计算机的T1 口产生与电导率相对应的频率信号，经 4N25光隔后，由OP07组成的F/I转换电路输出010mA或420mA标准电流信号。4、 报警电路当浓度信号超过“上限报警”值或低于“下限报警”值时，计算机触发报警电路， 驱动继电器，输出报警信号。五、仪器的安装及使用（一）仪表的安装整套仪表分为现场的检测器安装和控制室的信号处理器安装两部分进行。1、检测器的安装检测器的

9、外形参见图 3,其安装可以按图5中的二种方式之一。右侧方式直接安装于工艺管道 上，要求工艺管道充满液体。左侧方式是将水从工艺管道中取出后测量， 其特点是对仪表检修比较方便。采样管路和检测器配合法兰，参见图 3b及图5安装材料说明。图5检测器安装示意图。2、信号处理器的外形、开孔及安装 信号处理器可安装于现场防护箱内，也可直接安装在控制室仪表盘上。2.1信号处理器的外形及表盘开孔尺寸见图 6。信号处理器外形尺寸：长X宽X高 =144 X 144X 200mm信号处理器在仪表盘上开孔尺寸： 138+1 X 138+1mm2.2信号处理器安装在现场时，应加防护箱。距离检测器远近应以便于维护和接线调校

10、方便及离腐图6信号处理器外形开孔尺寸2.3信号处理器应安装在无强磁干扰场所。整套仪表之间的外部接线见图 8，采用RVVP5 X 1.5讯号电缆敷设。信号处理器和检测器之间的距离一般要求不大于 200米。现场1234567891011121314151617181920电导温+ 11-11V中相地I+I-公共 常闭 常开V 地检测器内部接线端子图7 WDD-W -B型检测器与信号处理器接线图六、信号处理器的操作方法在使用仪表前必须保证以下二点1）正确的接线。仪表卡入表盘后，请参照图 7接线图接妥输入、输出及电源线，并请确认无误。2）仪表的上电。本仪表有电源开关 ，按下开关那接入电源，进入工作状态

11、 。操作流程仪表设有5个键，依次为：“功能键”、“切换键”、“增加键”、“减少键”、“确认键”。仪表基本操作 流程图如图8所示：图8操作流程图操作说明上机通电后，仪表直接进入主显示界面，显示当前瞬时电导值（单位为 卩S /cm）,当前瞬时温度值（单位为C），当前时间（年-月-日小时：分），当前报警状态（瞬时电导值高于电导设定上限或 低于电导设定下限时，在图面右下角会显示上限报警f或下限报警正常状态下不显示报警标志） 。通过不同按键或组合按键完成各个参数的调校。各按键及组合按键功能如下：功能：进入调校菜单。在测量状态，按“功能”键进入主菜单。切换：调校菜单画面及各个参数设置菜单画面各子菜单选择按

12、键 。在各个菜单画面中，按“切换”键向前循环选择各子选项。确认：存储、退出功能按键。在各个菜单画面中，按“切换”键选中“返回”选项，再按“确认”键可存储修改的参数并退回到上一层画面；在历史记录画面中，直接按“确认”键退回到上一层画面。增加、减少：参数修改按键。在调试菜单各子选项中，按“增加”减少”键来调节各参数设置值；在历史记录画面中，按“增加”减少”键来向前或向后查询历史数据。确认+增加：三字节浮点数数位选择 。在测量范围和模型系数菜单中各子菜单浮点数数位选项中，按“确认 +增加”来向前选择各浮点数数位（由f箭头标志） 。确认+减少：三字节浮点数数位选择 。在测量范围和模型系数菜单中各子菜单

13、浮点数数位选项中，按“确认 +减少”来向后选择各浮点数数位（由f箭头标志） 。功能+增加、功能+减少：浮点数十位修改。在测量范围和模型系数菜单各浮点数选项中，按“功能 +增加” “功能+减少”键来调节各浮点数参数十位设置值；在历史记录画面中，按“功能 +增加” “功能+减少”键 来向前或向后翻页查询历史数据。6子菜单选在分析仪显示正常浓度时按下“功能”键进入主菜单。调校菜单共分 项，具体菜单如下表。序号参数1时间设置 2参数设置3范围设定 :4模型系数5历史曲线6返回在主菜单画面中选择时间设置子菜单，按“确认”键进入时间设置菜单画面。时间设置菜单共分6子菜单选项，具体菜单如下表。序号参数设定范

14、围典型值1年00-99实际值2月0-12实际值3 n日0-31实际值4时023实际值5 1分059实际值6返回-返回退出在主菜单画面中选择参数设置子菜单，按“确认”键进入参数设置菜单画面。参数设置菜单共分11子菜单选项，具体菜单如下表。序号参数设定范围典型值1 丁温度起点002温度终点100， 200100 或 2003电导起点电导测量范围低点4电导终点电导测量范围咼点5电流起点0 2554mA6电流终点0 25520mA7报警上限起点电导率+修正值起点电导率8报警下限终点电导率+修正值终点电导率9记录周期1,2,5,10四者之一10 n电导校正起点电导率起点电导率实际电导率值11返回返回退出

15、参数设置菜单各功能操作如下:1.温度起点：显示温度起点值图9温度调校示意图电卩 阻# 2.UJ冊1 子亠用标准电阻箱1取代铂电阻PtIOO,接到检测器两个铂电阻端子 （如图9）。将子菜单选项选择 “温度起点”项，将电阻箱1调到温度起点对应电阻值（ Q）,按下“增力卩”或“-”键，将当前温度 显示值调至0 （在温度起点和终点子菜单选项行后部显示当前温度值）2 .温度终点：显示温度终点值用标准电阻箱1取代铂电阻Pt 100,接到检测器两个铂电阻端子 （如图10）。将子菜单选项选择“温 度终点”项，将电阻箱 1调到温度终点对应电阻值（ Q）,按下“增力卩”或“-”键，将当前温度显示值调至温度终点值（

16、在温度起点和终点子菜单选项行后部显示当前温度值） 。图10电导率调校示意图拆开检测器和测量槽相连的四个安装螺丝。将磁头表面冲洗干净（勿使电路受潮） ，擦干磁头表面液体，用电阻箱 2模拟介质的等效电阻，取代电导率输入，用一根导线穿过磁头中心孔，接在电阻箱2两端，如图10所示。将子菜单选项选择“ 电导起点”项，将电阻箱2调到电导起点对应电阻值（ Q ）,按下“增加”或“减少”键，将当前电导显示值调至电导起点数值（在电导起点和终点子菜单选项行后部显示当前电导值） 。4.电导终点：显示电导终点值用拆开检测器和测量槽相连的四个安装螺丝。将磁头表面冲洗干净（勿使电路受潮） ，擦干磁头表面液体，用电阻箱 2

17、模拟介质的等效电阻，取代电导率输入，用一根导线穿过磁头中心孔，接在电阻箱 2两端，如图11所示。将子菜单选项选择“电导终点”叽 将电阻箱2调到电导终点对应电阻值（ Q ）, 按下“增加”或“减少”键，将当前电导显示值调至电导终点数值（在电导起点和终点子菜单选项行 后部显示当前电导值）。5.将子菜单选项选择“电流起 增加”键或“减少”键将子菜单选项选择“电流电流起点：调整分析仪的输出起点电流在仪器420mA电流输出端子上接上万用表直流电流档， 点”项，万用表显示输出电流应为 4mA如果有偏差，按下调节电流起点参数（此参数具体值不显示） ，使之为4mA6.电流终点：调整分析仪的输出终点电流在仪器4

18、20mA电流输出端子上接上万用表直流电流档,终点”项，万用表显示输出电流应为 20mA如果有偏差，按下“ 增加”键或“减少键调节电流终点参数（此参数具体值不显示） ，使之为20mA7.报警上限：调整上限报警数值将子菜单选项选择“报警上限”项，按下“增加”键或“减少”键调节参数值使之与 工艺要求高限报警数值吻合。8.报警下限：调整下限报警数值将子菜单选项选择“报警下限”项，按下“增加”键或“减少”键调节参数值使之与 工艺要求低限报警数值吻合。9.记录周期：设置历史记录存储周期将子菜单选项选择“记录周期”项，按下“增加”键或“减少”键调节参数值（1,2,5,10 ）， 分别对应存储周期为 1,2,

19、5,10 分钟。10.电导校正：电导率测量值微调将子菜单选项选择“电导校正”项，按下“增加”键或“减少”键调节参数值，使 显示的电导率与分析数值吻合。11.返回：返回上层菜单并保存已修改的数据将子菜单选项选择“返回”项，按“确认”键存储参数并退回到上层菜单。在调校菜单画面中选择模型调校子菜单，按“确认”键进入模型调校菜单画面。模型调校菜单共分 7子菜单选项，具体菜单如下表。序号参数A1被测介质浓度值起点A2被测介质浓度值终点A3被测介质温度起点A4被测介质温度终点A5被测介质电导率起点A6被测介质电导率终点返回存储退出注：本菜单中参数由厂方仪表设计人员在出厂时设定， 现场操作人员在无厂方人员指

20、导下不得随意改动参数，否则将影响仪表正常测量（具体数值见附表） ！在调校菜单画面中选择模型系数子菜单， 按“确认”键进入模型系数菜单画面。型系数菜单共分 16子菜单选项，分别为 15项模型系数和返回菜单，在此不 列表标明。其中各项系数数值 由厂方仪表设计人员在出厂时设定，现场操作人员在无厂方人员指导 下不得随意改动参数，否则将影响仪表正常测量（具体数值见附表） ！在调校菜单画面中选择历史记录子菜单，按“确认”键进入历史记录画面。在历史记录画面中每一屏显示 40组历史记录数据，由增加减少键前后查询,由竖线标志；在历史记录图像上方显示对应该组数据的时间及数值，并通过棒图图 形显示测量值占量程的百分

21、比，超过上下限的数据显示报警符号（T或J） 。七、附录磁头常数K=参数设置：测量范围：A1: 07 CO 00A2: 07 C6 00A3： 07 B4 00A4： 05 F0 00A5： 7C 99 99A6： 7F 9B 3D电磁式电导率分析仪调校参数：温度起点对应电阻值：100 Q温度终点对应电阻值：138.5 Q对应电阻值：K/0.005 Q对应电阻值：K/0.05 Q电导起点值： 0.005 ms/cm电导终点值： 0.05 ms/cm50 C时理论浓度值与等效电阻值对照表：用标准电阻箱1取代铂电阻Pt100,接到检测器两个铂电阻端子 （如图10），使其值为被测介质中心温度 C时铂热电阻的阻值 Q o介质浓度%Re ( Q)