HY-HF730濃硫酸分析儀

一、概述

93%硫酸是化工生產(chǎn)的重要原料，為了準(zhǔn)確檢測(cè)，我公司根據(jù)干吸工序腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，推出一種新穎的非接觸式的超聲波硫酸濃度儀。

用超聲原理制作的傳感器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、耐腐蝕性強(qiáng)，用戶使用十分方便。

HY-HF730型酸濃分析儀是超聲波式硫酸濃度測(cè)量?jī)x表，是現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)上開發(fā)的新型換代產(chǎn)品。其特點(diǎn)是：

主要特點(diǎn)：

l         儀表傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠。對(duì)酸濃測(cè)量部分，由于傳感器封裝在全密封不銹鋼殼體內(nèi)，因此壽命長(zhǎng)、維護(hù)量小。

l         儀器現(xiàn)場(chǎng)安裝的檢測(cè)器各部件，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝方便。

l         儀表溫度補(bǔ)償范圍寬、互換性強(qiáng)、便于部件的維修和更換。

l         全中文操作菜單，大屏幕ＬＣＤ顯示屏。

l         實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，可聯(lián)接打印機(jī)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)打印。

l         具有定時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)功能、可隨時(shí)查看存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

l         具有無(wú)紙記錄儀功能，自動(dòng)記錄酸濃度隨時(shí)間的變化曲線

l         具有RS232通訊口，可連接計(jì)算機(jī)。

l         可設(shè)置上、下限報(bào)警點(diǎn)、具有報(bào)警接點(diǎn)輸出。

l         可選擇輸出電流為0～10mA 或4～20mA。

本儀表適用于化工、冶金、印染、氯堿、石油、造紙等行業(yè)中的酸、堿濃度的連續(xù)測(cè)量。

二、主要技術(shù)參數(shù)

1.       硫酸濃度測(cè)量范圍：91～95%

2.       被測(cè)介質(zhì)溫度：30℃～100℃；

3.       測(cè)量精度：5級(jí)；

4.       儀表穩(wěn)定性：24小時(shí)輸出飄移≤±2%；

5.       重現(xiàn)性：≤±1%；

6.       負(fù)載電阻：0～1.0KΩ（0～10mA）  0～500Ω（4～20mA）；

7.       輸出信號(hào)：0～10mA或4～20mA；

8.       環(huán)境溫度：0～40℃

9.       環(huán)境濕度：≤85%；

10.    報(bào)警功能：一組觸點(diǎn)輸出。觸頭容量：24V、2A；

11.    電源電壓：220V±10%，50Hz。

12.    控制顯示器外形尺寸：144×144×200，開孔尺寸：138×138

三、工作原理

本儀器是根據(jù)超聲脈沖波在介質(zhì)中傳播和反射原理構(gòu)成。計(jì)算機(jī)發(fā)射一脈沖，放大后傳輸給超聲換能器，電脈沖在換能器上轉(zhuǎn)換超聲波傳到反射板掃射回來(lái)，通過(guò)超聲換能器又轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)。
 從發(fā)射脈沖和反射回來(lái)的超聲脈沖時(shí)間差S，可得出聲速見(jiàn)圖1，當(dāng)溶液在固定的容器中流動(dòng)時(shí)，聲速度與被測(cè)溶液的濃度和溫度有關(guān)。

根據(jù)文獻(xiàn)提供的數(shù)據(jù)，曲線及實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的濃度聲時(shí)數(shù)據(jù)表明，硫酸濃度每變化1%，將引起19米/秒的聲速變化，顯然靈敏度是高的。

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行多項(xiàng)回歸：

 C=f（J，t）=a0+a1（J-J0）+a2（J-J0）2+a3（t-t0）+a4（t-t0）2+

a5（J-J0）×（t-t0）

這樣，當(dāng)測(cè)得聲速和溫度后，就可以計(jì)算出濃度值。

四、儀器結(jié)構(gòu)

該儀器由檢測(cè)器、控制顯示器兩部分組成（見(jiàn)圖2）。
 4.1  檢測(cè)器結(jié)構(gòu)

流通式檢測(cè)器  （其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3a～3b）

 圖3a流通式檢測(cè)器結(jié)構(gòu)圖 

圖3b流通式檢測(cè)器安

測(cè)器由采樣板、換能器、測(cè)溫管等組成。

換能器是實(shí)現(xiàn)聲時(shí)—電轉(zhuǎn)換的主要部件，通常是采用壓電陶瓷材料制做換能器，壓電陶瓷是一種具有壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的陶瓷材料。當(dāng)它受力作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電信號(hào)，反之當(dāng)它受到電場(chǎng)作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力和應(yīng)變，利用壓電陶瓷的這個(gè)特性，人為地對(duì)它施加一個(gè)脈沖電壓，使其產(chǎn)生超聲振動(dòng)（即超聲波的發(fā)射），當(dāng)超聲波反射波返回到達(dá)壓電陶瓷上時(shí)，由于聲壓的作用，它會(huì)產(chǎn)生脈沖電勢(shì)。這樣實(shí)現(xiàn)了電—聲、聲—電的轉(zhuǎn)換。

采樣板作用是進(jìn)行溫度、聲時(shí)采樣，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行信號(hào)傳送給控制顯示器。

4.2、控制顯示器結(jié)構(gòu)

控制顯示器是根據(jù)檢測(cè)器傳送過(guò)來(lái)的聲時(shí)及溫度信號(hào)，計(jì)算出硫酸濃度，分別送顯示和輸出。

五、儀器安裝

整套儀器分為現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)器安裝和控制室控制顯示器安裝兩部分進(jìn)行。

5.1檢測(cè)器的安裝

檢測(cè)器的外形參見(jiàn)圖3a，直接安裝在采樣管路上，其安裝示意圖見(jiàn)圖5。

安裝檢測(cè)器的采樣管道盡量采用耐酸材料制作，例如不銹鋼管等。其酸采樣口應(yīng)位于待測(cè)酸管的側(cè)面或管上部（待測(cè)管必須充滿酸）以防酸泥堵塞。待測(cè)酸管和采樣管之間配接，采用三通及大小頭加以解決，由待測(cè)酸管取樣閥出口至檢測(cè)器入口的采樣管線其水平長(zhǎng)度應(yīng)大于1.5米。檢測(cè)器及配管的高度，應(yīng)以便于安裝和檢修為原則，而且要充分考慮防止酸燙傷的安全事故，一般取1米高度左右。

檢測(cè)器的安裝位置，應(yīng)考慮回酸，同時(shí)不影響其他設(shè)備檢修并便于維修，可安裝在循環(huán)酸槽邊緣部為宜。

采樣管路和檢測(cè)器配合法蘭，參見(jiàn)圖3b及圖5安裝材料說(shuō)明。

建議在檢測(cè)器出口回酸管的端部和循環(huán)槽平臺(tái)之間加裝漏斗裝置，其目的便于了解和控制采樣酸量。加裝的漏斗裝置以能觀察到出酸量而無(wú)酸濺出為宜，其材質(zhì)應(yīng)耐腐蝕。

5.2控制顯示器的外形、開孔及安裝

控制顯示器可安裝于現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)箱內(nèi)，也可直接安裝在控制室儀表盤上。

控制顯示器的外形及表盤開孔尺寸見(jiàn)圖4

控制顯示器外形尺寸： 114×144×200mm

控制顯示器在儀表盤開孔尺寸：138×138mm

控制顯示器安裝在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)加防護(hù)箱，距離檢測(cè)器遠(yuǎn)近應(yīng)以便于維護(hù)和接線調(diào)校方便及離腐蝕源較遠(yuǎn)的地方為宜。

控制顯示器應(yīng)安裝在無(wú)強(qiáng)磁干擾場(chǎng)所。整套儀表之間的外部接線見(jiàn)圖6，采用一根RVVP5X1.5三芯屏蔽電纜連接1#、2#、3#端子。

5.3使用

如圖5，將閥6完全打開，再緩慢開啟閥3，觀察系統(tǒng)是否漏酸，若系統(tǒng)不漏酸，則將閥6關(guān)閉，并將閥3全開，然后再開啟閥6，用閥6來(lái)控制酸的流量。

儀器正常使用時(shí)，保持閥3全開，用閥6來(lái)控制酸的流量，且酸流量不能太大，以減小氣泡產(chǎn)生。

圖5 流通式檢測(cè)器現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖