HY-HF730浓硫酸分析仪

一、概述

93%硫酸是化工生产的重要原料，为了准确检测，我公司根据干吸工序腐蚀性强的特点，推出一种新颖的非接触式的超声波硫酸浓度仪。

用超声原理制作的传感器，其结构简单、稳定可靠、耐腐蚀性强，用户使用十分方便。

HY-HF730型酸浓分析仪是超声波式硫酸浓度测量仪表，是现场应用基础上开发的新型换代产品。其特点是：

主要特点：

l         仪表传感器结构简单、性能可靠。对酸浓测量部分，由于传感器封装在全密封不锈钢壳体内，因此寿命长、维护量小。

l         仪器现场安装的检测器各部件，结构紧凑、体积小、安装方便。

l         仪表温度补偿范围宽、互换性强、便于部件的维修和更换。

l         全中文操作菜单，大屏幕ＬＣＤ显示屏。

l         实时时钟显示，可联接打印机，实现定时自动打印。

l         具有定时自动存储功能、可随时查看存储数据。

l         具有无纸记录仪功能，自动记录酸浓度随时间的变化曲线

l         具有RS232通讯口，可连接计算机。

l         可设置上、下限报警点、具有报警接点输出。

l         可选择输出电流为0～10mA 或4～20mA。

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。

二、主要技术参数

1.       硫酸浓度测量范围：91～95%

2.       被测介质温度：30℃～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（4～20mA）；

7.       输出信号：0～10mA或4～20mA；

8.       环境温度：0～40℃

9.       环境湿度：≤85%；

10.    报警功能：一组触点输出。触头容量：24V、2A；

11.    电源电压：220V±10%，50Hz。

12.    控制显示器外形尺寸：144×144×200，开孔尺寸：138×138

三、工作原理

本仪器是根据超声脉冲波在介质中传播和反射原理构成。计算机发射一脉冲，放大后传输给超声换能器，电脉冲在换能器上转换超声波传到反射板扫射回来，通过超声换能器又转换成电讯号。
 从发射脉冲和反射回来的超声脉冲时间差S，可得出声速见图1，当溶液在固定的容器中流动时，声速度与被测溶液的浓度和温度有关。

根据文献提供的数据，曲线及实验室测试的浓度声时数据表明，硫酸浓度每变化1%，将引起19米/秒的声速变化，显然灵敏度是高的。

由实验数据，进行多项回归：

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

a5（J-J0）×（t-t0）

这样，当测得声速和温度后，就可以计算出浓度值。

四、仪器结构

该仪器由检测器、控制显示器两部分组成（见图2）。
 4.1  检测器结构

流通式检测器  （其结构见图3a～3b）

 图3a流通式检测器结构图 

图3b流通式检测器安

测器由采样板、换能器、测温管等组成。

换能器是实现声时—电转换的主要部件，通常是采用压电陶瓷材料制做换能器，压电陶瓷是一种具有压电效应和逆压电效应的陶瓷材料。当它受力作用时，会产生电信号，反之当它受到电场作用时，会产生应力和应变，利用压电陶瓷的这个特性，人为地对它施加一个脉冲电压，使其产生超声振动（即超声波的发射），当超声波反射波返回到达压电陶瓷上时，由于声压的作用，它会产生脉冲电势。这样实现了电—声、声—电的转换。

采样板作用是进行温度、声时采样，并将数据转换成串行信号传送给控制显示器。

4.2、控制显示器结构

控制显示器是根据检测器传送过来的声时及温度信号，计算出硫酸浓度，分别送显示和输出。

五、仪器安装

整套仪器分为现场的检测器安装和控制室控制显示器安装两部分进行。

5.1检测器的安装

检测器的外形参见图3a，直接安装在采样管路上，其安装示意图见图5。

安装检测器的采样管道尽量采用耐酸材料制作，例如不锈钢管等。其酸采样口应位于待测酸管的侧面或管上部（待测管必须充满酸）以防酸泥堵塞。待测酸管和采样管之间配接，采用三通及大小头加以解决，由待测酸管取样阀出口至检测器入口的采样管线其水平长度应大于1.5米。检测器及配管的高度，应以便于安装和检修为原则，而且要充分考虑防止酸烫伤的安全事故，一般取1米高度左右。

检测器的安装位置，应考虑回酸，同时不影响其他设备检修并便于维修，可安装在循环酸槽边缘部为宜。

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。

建议在检测器出口回酸管的端部和循环槽平台之间加装漏斗装置，其目的便于了解和控制采样酸量。加装的漏斗装置以能观察到出酸量而无酸溅出为宜，其材质应耐腐蚀。

5.2控制显示器的外形、开孔及安装

控制显示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。

控制显示器的外形及表盘开孔尺寸见图4

控制显示器外形尺寸： 114×144×200mm

控制显示器在仪表盘开孔尺寸：138×138mm

控制显示器安装在现场时，应加防护箱，距离检测器远近应以便于维护和接线调校方便及离腐蚀源较远的地方为宜。

控制显示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6，采用一根RVVP5X1.5三芯屏蔽电缆连接1#、2#、3#端子。

5.3使用

如图5，将阀6完全打开，再缓慢开启阀3，观察系统是否漏酸，若系统不漏酸，则将阀6关闭，并将阀3全开，然后再开启阀6，用阀6来控制酸的流量。

仪器正常使用时，保持阀3全开，用阀6来控制酸的流量，且酸流量不能太大，以减小气泡产生。

图5 流通式检测器现场安装示意图