電磁式硫酸濺震計(jì)

電磁式硫酸濺震計(jì)

測量原理 以前色金屬冶煉廠如鉛、銅、鋅等焙 燒裝置所產(chǎn)生的含SO 的煙氣不 做任何處理，直接排人大氣：現(xiàn)在隨著 對環(huán)保的日益加強(qiáng)，冶煉廠排出的煙氣 必須進(jìn)行脫硫，避免S0 2排放到大氣中。 近年來，隨著冶煉工藝的發(fā)展，含S0 2 的煙氣能被處理生成硫酸。硫酸的濃 度對產(chǎn)品酸的質(zhì)量、干燥塔的干燥質(zhì) 量、風(fēng)機(jī)和轉(zhuǎn)化器的煙氣含水量等都有 影響。所以，硫酸濃度的檢測和控制十 分重要。

概述 硫酸濃度測量主要有振動法、Y射 線、超聲波、電導(dǎo)率等方法，前3種測量 方法均為密度的測量，成本高、安裝較 為復(fù)雜。目前主要以電導(dǎo)率法為主，它 又分為電極式和無電極式(即電磁式)。 電極式在測量腐蝕性強(qiáng)和高電導(dǎo)率的溶 液時(shí)易被極化，而且由于電極易結(jié)垢使 電極常數(shù)改變，這樣，測量的準(zhǔn)確性將 大大降低，甚至無法測量：電磁式為非 接觸式測量，徹底解決了電極的極化和 電極常數(shù)改變對測量的影響，尤其是測 量腐蝕性強(qiáng)和高電導(dǎo)率的溶液時(shí)，特點(diǎn) 更加突出。 二濃度／電導(dǎo)率特性鰱線 屈增鵬 關(guān)鍵溺 電磁感應(yīng) 電導(dǎo)率影響因素 標(biāo)定維護(hù) 屈增鵬先生 天華華工機(jī)械及自動化研究設(shè)計(jì)院 工業(yè)儀表研究所工程師。

三硫酸濃度的測 原理 酸、堿、鹽的水溶液濃度，由圖1濃 度／電導(dǎo)率特性曲線可見，溶液的濃度 電導(dǎo)法測量液體濃度是基于法拉第 與電導(dǎo)率有對應(yīng)關(guān)系。在低濃度時(shí)，濃 電磁感應(yīng)原理，通過直接測量溶液的電 度增加，電導(dǎo)率增加較大 隨著濃度的 導(dǎo)率而間接得到溶液的濃度值，測量原 增加，電導(dǎo)率不僅不隨濃度增加而增加 理如圖2所示。 反而還會降低，甚至 出現(xiàn)拐點(diǎn)，即出現(xiàn)同 一個(gè)電導(dǎo)率值對應(yīng)兩 個(gè)不同濃度值。由于 拐點(diǎn)附近變化較為平 緩，分辨力低，因此在 實(shí)際測量時(shí)應(yīng)盡量避

T1 T2 圖2 電磁式硫酸濃度計(jì)測量原理 開拐點(diǎn)及其附近的區(qū)域，測量范圍必須 分段設(shè)置。根據(jù)硫酸濃度／電導(dǎo)率特性 曲線可以看出有3個(gè)拐點(diǎn)，分別為30％、 84％、92％。 在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要測量各種 圖1濃 耍／電導(dǎo)率特性覷繞 lA V oI．9 N o ．11 1 1 ·2005 當(dāng)主線圈T1的輸入一交流電壓c 時(shí)，副回路c2中(由被測介質(zhì)構(gòu)成)會產(chǎn) 生感應(yīng)電流i。由于感應(yīng)電流i的作用， 在檢測線圈T z繞組中就有感應(yīng)電動勢 c。產(chǎn)生。將傳感器置于溶液中，溶液通 過中心孔形成電介質(zhì)溶液回路，溶液回 路等效電阻Re=C／K，(C為電極常數(shù)，K 為溶液的電導(dǎo)率)，溶液回路感應(yīng)電流i 的大小，由溶液等效電阻Re，也就是溶 液電導(dǎo)率K決定。這樣，在檢測線圈T z 繞組中產(chǎn)生的電動勢C 3將隨電導(dǎo)率 的變化而變化，通過理論計(jì)算，該值與 溶液的濃度／溫度存在一定的對應(yīng)關(guān)系。

硫酸濃度的影晌因素 溶液的電導(dǎo)率與測量介質(zhì)的溫度、 濃度有關(guān)。濃度不變，溫度不同電導(dǎo)率 也不同，溫度對電導(dǎo)率影響很大：另外 如液體流速太快會磨損電極影響測量 溶液中的氣體或氣泡，會干擾測量。轉(zhuǎn)速計(jì)| 水份計(jì)| 水份儀| 分析儀| 溶氧計(jì)| 電導(dǎo)度計(jì)| PH計(jì)| 酸堿計(jì)| 糖度計(jì)| 鹽度計(jì)| 酸堿度計(jì)| 電導(dǎo)計(jì)| 水分測定儀|

愛與毫導(dǎo)軍 關(guān)糸 (1)電導(dǎo)率的表示方法：溶液不同 導(dǎo)電能力也不同，當(dāng)電流通過溶液時(shí)， 溶液的電阻可用歐姆定律計(jì)算：R=pL／ A ， 其中p為電阻率 L／A為電極常數(shù)。 電阻率不常用，常用電阻率的倒數(shù)即電 導(dǎo)率(K)來表示溶液的導(dǎo)電能力，電導(dǎo) 率的單位為S／cm。 (2)溶液濃度與電導(dǎo)率的關(guān)系：如 圖1所示，溶液的電導(dǎo)率與溶液的濃度 有關(guān)。當(dāng)溶液濃度很低時(shí)，電導(dǎo)率與濃 度的關(guān)系近似線性：但在濃度較高時(shí)， 電導(dǎo)率與濃度之間出現(xiàn)了非線性和雙值 關(guān)系。電導(dǎo)率和溶液濃度之間的關(guān)系比 較復(fù)雜，目前尚不能精確計(jì)算，通常通 過實(shí)驗(yàn)來測定各種不同濃度溶液的電導(dǎo) 率。在溶液電導(dǎo)率與濃度之間不是單值 關(guān)系時(shí)，應(yīng)限定儀表測量范圍。 溶液濃度不變，溫度不同電導(dǎo)率不 同，溫度升高，電導(dǎo)率增大，溫度降低， 電導(dǎo)率減小。電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系可表 示為：Kt=Kt。[1+0【(t-t。)】，其中0【為溶 液的溫度系數(shù)，0【用％／。C表示。它不 受溫度變化的影響，只與溶液的類型和 濃度有關(guān)。如酸類溶液平均為(1．0— 1． 6)％／。C：堿類溶液為(1．8～2．2)％／ 。C：鹽類溶液為(2．2—3．0)％／。C：中性 類溶液為2．0％／。C。溶液的溫度系數(shù)可 從下式中求得，0【=(Kt—Kto)／(t-to)× (1 O0／Kto)，硫酸溶液的溫度系數(shù)計(jì)算 為1．65％。可見，溫度對電導(dǎo)率影響很

大。 圍與電極形狀有關(guān)，如果改變了磁力線 作用范圍內(nèi)的溶液的體積，將會改變電 極常數(shù)。用電極間距離和電極面積之比 來計(jì)算的電極常數(shù)只是理論值，在實(shí)際 使用時(shí)應(yīng)標(biāo)定。例如將電極放在金屬管 道、非金屬管道和敞開容器中，電極常 數(shù)是不一樣的，它與電極和周圍管道 (即指反應(yīng)釜)之間距離有關(guān)。 ‘ 氣體年f]氣泡對溶液電導(dǎo)辜的影i螞 在溶液中如果溶解了某些氣體，將 會使溶液的電導(dǎo)率增加，干擾溶液的濃 度測量，引起測量誤差。如果測量溶液 中有氣泡，氣泡附著在電極表面使電極 和溶液隔絕，所測量溶液的電導(dǎo)率減 小，使測量值來回波動，無法正常測量。 所以在測量過程中一定要注意溶液中是 否有氣泡或氣體存在，如有一定要消 除．以免影響測量。 對于流通式檢測方式，如果溶液中 含有固體顆粒，且流速太快，對電極的 磨損很大，不僅會改變電極的電極常 數(shù)，還會磨損電極，造成泄漏，損壞線 圈，使儀表無法測量。樣品的流速最好 控制在3～1 1 L／min。

五注意的問題 對于電磁式硫酸濃度分析儀來說， 只要選項(xiàng)、設(shè)置、維護(hù)得當(dāng)，一般均能 滿足工藝的測量要求。硫酸濃度分析儀 使用不好的主要問題在于：使用維護(hù)不 正確：電極泄露造成線圈損壞：溫度補(bǔ) 償不正常：電極污染等。

曰常維護(hù) 3．電極常數(shù)的影晌 儀表的El常維護(hù)主要包括定期對電 在測量時(shí)，測量電極的兩極之間會 極進(jìn)行清洗、校驗(yàn)。每月應(yīng)對電極進(jìn)行 形成一個(gè)電場，溶液中磁力線的分布范 清洗，如果電極上附著有雜物，會引起 測量誤差。清洗時(shí)應(yīng)小心，不要用硬刷 子刷洗，以免磨損電極。將電極放入清 水中漂洗，如污染物不能洗去，用軟布 或棉布小心擦洗。2～3個(gè)月應(yīng)重新校驗(yàn) 一次零點(diǎn)和電極常數(shù)。在使用中如發(fā)現(xiàn) 電極泄露，就必須更換電極。

2 鎂表露毫 儀表的標(biāo)定一般采用配樣標(biāo)定或現(xiàn) 場取樣標(biāo)定。 (1)配樣標(biāo)定法：一般采用兩點(diǎn)標(biāo) 定，即零點(diǎn)標(biāo)定和電極常數(shù)標(biāo)定。零點(diǎn) 標(biāo)定可將電極取出，清洗干凈后置于空 氣中即可。電極常數(shù)標(biāo)定可采用配置固 定濃度的樣品來對比。 (2)現(xiàn)場取樣標(biāo)定(Winker法)：在 實(shí)際使用中，多采用該方法對分析儀進(jìn) 行現(xiàn)場標(biāo)定。使用該方法時(shí)存在兩種情 況：取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1�；�驗(yàn)分析值 為A，對儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)仍為M1，這時(shí) 只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于A即可：取樣時(shí) 儀表讀數(shù)為M1，化驗(yàn)分析值為A，對儀 表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)變?yōu)镸2，這時(shí)就 不能調(diào)整儀表讀數(shù)等于A，而應(yīng)將儀表 讀數(shù)調(diào)整為(A*M2／M1)。

使用中應(yīng)注意以下問題：電極和轉(zhuǎn) 換器之間的距離應(yīng)盡可能的近，連接電 纜的分布電容可導(dǎo)致電導(dǎo)率讀數(shù)偏低， 兩者之間的距離最大為1 5m：溶液濃度 不同溫度補(bǔ)償系數(shù)(0【)也不同，為準(zhǔn)確 測量應(yīng)實(shí)際計(jì)算該系數(shù)：由于溫度對電 導(dǎo)率的測量影響很大，在實(shí)際標(biāo)定和測 量時(shí)需較長時(shí)間，以使溫度傳感器達(dá)到 平衡：當(dāng)更換新電極時(shí)，先要在空氣中 進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)： 當(dāng)電極被污染或磨損， 就必須進(jìn)行電極常數(shù)校準(zhǔn)：對于不同的 安裝方式，實(shí)際電極常數(shù)與理論值不同， 使用前應(yīng)校準(zhǔn)：對于流通式測量方式， 要求流速為3～1 1 L／min。