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新型电磁式酸碱浓度计的理论概述

发布时间:2013-09-05 13:49

一、概述
本仪表是在电力工业中广泛应用的LG.67-CYN-1D型电磁式酸碱浓度计的最新改进型实验室台式产品。为方便老客户的订货习惯,特命名为LG.67-CYN-2型。
新型的LG.67-CYN-2型电磁式酸碱浓度计是一种台式分析仪表,适合检查离子交换法制取高纯水工艺中的再生液浓度,或者用来配制锅炉、管道酸洗液。它应用电磁感应原理,避免了酸、碱等强腐蚀性溶液对电极的腐蚀、污染和极化效应。它可替代人工分析,快速直观地读取浓度数值,实现再生最佳浓度调节,可以大大提高离子交换器的再生效果和避免发生阳床结钙、阴床结硅胶的事故,保障离子交换器的安全经济运行。本仪表可应用于电力、化工、冶金、食品、制药等行业中对各种HCl、H2SO4、NaOH、NaCl、Na2CO3等强电解质的浓度进行高精度的监测。
LG.67-CYN-2型浓度计还可以用于进厂酸碱浓度的检验,通常做法是用量取一份酸,兑三份水,将探头放入测量,测量结果乘以4为实际的酸浓度;同理,取一份碱,兑九份水,将探头放入测量,测量结果乘以10为实际的碱浓度。与人工滴定分析比较,这种方法更为简洁方便。
LG.67-CYN-2型浓度计使用了全新的专利检测技术。不存在零点漂移。灵敏度高,稳定性好,防水防腐,使用简单。该检测原理及仪表电路结构已编入中国电力出版社出版的电力高等院校《电厂化学仪表》教科书。传感器部分最小直径可做到φ25mm,是目前国内外直径最小的浓度计传感器,可直接替代某些进口的浓度计。
使用同一专利检测技术的流通式在线酸碱浓度计,适合于有水样引出的场所使用。
 
二、主要技术特点
LG.67-CYN-2型由浸没式传感器和仪表两大部分组成,两者间使用配套的专用电缆联接。使用了带有多路A/D转换器的16位微控制器(MCU)和专用集成电路,内存酸碱浓度—温度—电导率曲线,毋须现场整定参数。灵敏度、精度,温度补偿、防腐性能等方面都比老产品有显著提高,使用更为方便。其主要特点是:
    1.采用变频励磁电源和谐振电路及其独特的信号采样方式,取代老产品的单一频率励磁方式,使检测变压器的输出电压提高几百倍,传感器不用调零,极大地改善了仪表的精度、灵敏度以及稳定性。
2.传感器采用了低漏磁结构,安装位置附近的铁磁性物质不会对仪表的零点产生影响,长期使用无零点漂移现象。
3.使用微控制器(MCU)和专用接口集成电路,对检测变压器的输出电压和温度传感器输出电流进行全数字化采样、计算、显示。取代了老产品的模拟运算功能,能够实现高精度的温度补偿和浓度数值的显示。
  三、仪表原理和构造
本仪表的构造框图如图1。本仪表是通过测量溶液电导率的方法间接地测得该溶液的浓度,已知在某一恒定温度时,低浓度电解质的电导率与该溶液的浓度成对应关系,浓度不变而溶液温度发生变化时,电导率也发生变化,即该溶液的电导率是浓度和温度的函数。如能测出溶液的温度并按前述对应关系将其修正成标准温度下的电导率,就可直接换算成该溶液的浓度。需强调的是,该溶液的电导率是水中一切导电离子导电能力的总和,如果水中有两种或两种以上导电组合成份,能测得上述浓度—温度—电导率的数据,也可使用本仪表测量;如果水中导电组合成份比率不确定,则不可使用本仪表测量。
            传 感 器           图 1                  控 制 器

 
 
 
         

















    
                                                                          
本仪表属于电磁感应式电导仪,由MCU在软件控制下产生4~20KHZ的交流电压驱动传感器中的励磁变压器,在环状的被测溶液中产生感生电流,该感生电流又在检测变压器中产生一个很大的交变感生电势,该感生电势与被测溶液的电导率成正比。将这个感生电势检波后由MCU采样,同时温度传感器也将溶液温度信号送至MCU采样和依照内存的该种溶液的特性曲线,进行高精度的(每0.5℃校正一次)温度补偿运算和非线性校正运算。计算后得到的浓度数值通过显示器就地显示出来。
这种无接触式检测方式从根本杜绝了强腐蚀性介质对电导电极的腐蚀、污染和极化效应,零点稳定,加之大信号输出和软件处理功能,提高了本仪表的抗干扰能力,调校简单,示值准确稳定,长期运行可靠,无维护工作量。
 
 
四、主要技术性能
    1.量程:NaOH 0~5.00%;HCl 0~10.00%;NaCl 0~5.00%(重量百分比)每一台仪表只能测量一种介质。
    2.精度:2.0级 (常用点校准后误差可小于0.05%)
    3.测量介质:HCl、NaOH、NaCl(订货时指明,其它介质订货时协商)
    4.温度补偿范围:5~55℃
    5.浸没式传感器工作压力:≤0.2 Mpa
    6.温度传感器:AD590(298.15mA/25℃)
    7.显示方式:4位0.8英寸LED显示,浓度三位有效数值。
8. 仪表供电:AC 220V 50Hz 5W 
    9. 仪表外形尺寸:270×200×90mm3
10. 仪表重量:1.25kg 
    
五、开箱与储存
仪表在出厂状态下可储存于防水防潮的地点,环境温度为-40~+45℃之间,如果从寒冷地点移至室内,应在至少8小时后再开箱。存放使用过的仪表,应将传感器内的介质冲洗干净,放置硅胶干燥剂后,放入包装箱内保存。
 
六、校验与使用
仪表接好传感器和电源插头, 传感器插头螺帽一定要旋紧,方可送电,打开面板上的电源开关,将传感器直立放入已知浓度的标准水样中, 水样应没过传感器的一半高度,水平晃动几下传感器,将通水孔中可能存在的气泡赶出来.仪表会显示水样的浓度数值,由于测温元件在传感器保护管内部,水温与传感器温度相差较大时,热平衡时间较长,待数值稳定后,与人工分析对照浓度。如有较大误差,可调节面板上的“满度调节”电位器W1进行显示数值的修正,显示数值的修正应在浓度较高时进行,可提高测试精度。面板上的按键开关S1,用于检查各参数。具体用法是:按下S1,显示“001”时放开,显示为水样温度数值(℃) ;再按下S1,显示“002”时放开,显示为送至MCU采样的传感器输出参考电势;再按下S1至显示为“000”时放开,仪表恢复显示浓度数值。每次通电开机,都自动置于浓度显示状态。
      校验注意事项:
1、校验和使用时,传感器内孔的气泡应排除。否则测量结果偏低。
2、配制校表的溶液应使用再生用的工业酸碱。如果使用分析纯的试剂配制,与实际使用的再生液进行对照,特别是碱浓度计,可能有较大的误差。这是因为一些工业NaOH(尤其是小化工厂生产的),含有较多NaCl,造成仪表示值偏高,而实际滴定结果偏低。
3、仪表有专用的监控电路,但在意外情况下出现死机现象时,关掉仪表电源1分钟后,重新送电即可。
4、酸浓度仪表机壳的左后方有一个小孔,内装一个辅助调整电位器,在某些场合,遇到面板上的“满度调整”电位器无法将仪表示值进一步降低的情况下,可调节此电位器。(这种情况往往出现在酸中杂质比较多的时候)
 
七、订货须知
用户订货时须详细注明被测介质种类,量程。