仪表选择（共4篇）
仪表选择 篇1
化工工业作为我国工业重要组成部分, 在社会工业生产中占有着非常重要的地位。化工工业中仪表自动化的应用有效提高了的生产效率, 保证了生产过程的精准性。因此, 对于自动化仪表的选择是十分重要的, 在生产的过程中需要加以注意。通过自动化仪表的选择可以有效降低安全隐患的发生, 保证化工生产正常进行。
1 自动化仪表内涵
自动化仪表在化学生产过程中具有很重要的作用, 它是在生产过程中对检测、显示、控制等一类仪器的总称。通过自动化仪表可以提高化工生产的机械化生产, 促进生产的效率。相对传统的人工操作, 机械自动化能够更好的协调各部分工作关系, 进而保证化工生产过程的稳定运行。同时, 现在的自动化仪表具有实时监控的功能, 可以对化工生产进行有效的监控作用, 避免危险情况的发生。另外, 在生产的过程中, 自动化仪表可以实现自动的调节, 这样就能很好的保证了化工生产。
2 自动化仪表在化工工业生产中的作用
2.1 数据记忆和处理
相对原先的化工仪表, 现在的自动化仪表可以实现数据记忆和储备的功能, 能长久的记录各项仪器的工作情况。使用自动化仪表后, 不仅可以记录前面一部分的工作信息, 同时也实现了对现在仪器工作情况的记录和保存。而且仪表可以对记录两组数据实行比较, 一旦发现有生产问题的出现, 就会自动做出相应的调节。在化工生产的过程中会伴随着很多的信息、数据转换和处理, 自动化仪器可以实现及时的处理, 保证各仪器之间高效协调的工作。这样就能够相应减少生产额外的负担, 保证化工生产高校有序的进行。
2.2 可视编程作用
目前, 化学生产过程中使用的自动化仪表都具有可视编程的作用, 结合计算机网络的功效, 生产工作者可对自动化仪器进行程序编辑。同时在实际的生产过程中, 生产者需要提前进行测试, 确定达到生产的标准时, 再对自动化仪器进行编程。可视编程能够独自完成对数据的处理和控制, 不需要多添加其他的辅助仪器。另外, 相对传统的仪器, 自动化仪器外形则更加的轻小, 使用的过程也更加的便捷方便。因此, 自动化仪器的可视编程功能在实际的生产中具有非常重要的作用, 需要充分的利用。
2.3 计算功能
现在自动化仪表都配有微型的计算机, 可以实现复杂数据的处理。在实际的化工生产过程中, 工作者只要将得到的数据输入到自动化仪表中。在短时间内, 仪表会自动的进行数据的检测和对比, 保证数据结果的精确性。目前, 仪表中经常使用的是加减乘除的计算公式, 在数据处理的过程中, 工作者只要给出相应的数据范围, 就可以实现对数据快速的处理。同时, 通过计算机处理的数据, 可以充分保证了数据的精准, 有效避免数据错误情况的出现。
3 仪表不同类型及选择
3.1 温度仪表
温度仪表是用来对物体冷热程度进行测量的, 在化学工业生产过程中具有重要的作用。温度仪表根据测量温度大小, 可以分为高温计和温度计。高温计一般是用来测量温度大于600℃以上的物体, 而一般低于600℃都用温度计进行测量。另外, 温度计根据用途可以分为标准仪表和实用仪表。根据测量方式可以分为接触式温度计和非接触式温度计。在温度仪表的选择上面, 需要根据实际情况的进行选择。如石油化工温度仪表的选择, 在就地指示的温度仪表上, 最好的选择就是使用金属温度计。这种温度计的测量范围是在-80℃到500℃之间, 精度等级达到了1.0左右。而对于那些测量精度要求不高的, 可以选择一般的温度仪表进行测量, 但也需相应的注意各种仪表的型号选择。
3.2 压力仪表
压力仪表在化工工业生产的过程中, 主要是用来测量压力这个物理参数的。压力作为生产过程中的重要影响因素, 是指气体或液体垂直均匀作用在单位面积上的力。在实际化工生产中, 对于压力仪表的选择, 需要十分注意。一般情况下, 对于不同压力的介质, 需要使用不同压力仪表。当然这其中还跟介质粘度存在着一定的关系。例如, 面对粘度较高的液体介质时, 可以采取隔膜式或者膜片式压力表, 而面对更高粘度且成为固体颗粒状的介质时, 则一般采用的是法兰膜片式压力变送器。另外, 工作者在面对有剧烈震动场合的介质时, 就应该使用数字压力变送器来测量压力的大小。所以, 自动化压力仪表的选择需要根据实际情况进行选取, 这样才能充分保证测量的精准性。
3.3 流量仪表
在化工生产过程中, 流量仪表的使用一般是用来液体的提纯, 同时为了进行更好的操作和生产, 需要对流量进行相应的测量和控制。流量仪表的出现就是为了更好实现流量测定, 根据结构原理不同, 流量仪表大致可以分为容积式流量计、差压式流量计和速度式流量计三大类。其中速度式流量计主要是通过利用流过某一管道液体的速度来使流量计异形叶轮旋转起来, 液体流速越快, 流量计异形叶轮就旋转的越快, 从而转数也就越多。速度式流量计就是应用转数和流量之间的正比例关系来进行流量的测量。而差压式流量计则是通过计算管道中的节流装置前后两次受到的压力差来进行流量测量的, 这其中也是充分应用了压差和流量的函数关系。同时, 对于流量仪表的选择也要考虑液体介质粘度。如对于粘度较高的液体, 可以采用容量式流量计, 而对于粘度很小的介质则需采用涡轮流量计。
3.4 液位测量仪表
液位测量仪表主要适用于对液体液位和液面进行测量, 在化学生产的过程中, 因为测量结果跟测量物体的形状有着很大的关联。因此, 在测量过程中需要应用液位测量仪进行测量。目前, 液位测量仪应用最多的是在石油化工行业。在石油化工行业中, 工作者选择液位测量仪需要根据被测介质的温度、压力等各方面因素。例如当工作者面对轻质油是可以采取玻璃板液位计, 当面临被测介质是原油时则可以考虑应用浮球液位计。就实际情况而言, 一般的就地液位指示是采用玻璃板液位计。但在其他的情况, 如测量液位颜色比较深的时候就不适合使用液位计。所以, 液位测量仪选择时, 需要根据实际情况进行选取, 不可盲目的应用。
3.5 化学生产过程分析仪表
对于化学生产过程分析仪表的选择, 需要对生产工艺和介质非常熟悉, 知道生产过程中需要注意的地方及介质所具有的特殊属性。同时, 对于其他存在的因素和限制条件也要充分的了解。在实际应用中, 过程仪表使用之前需要进行取样和预处理装置的准备工作。通过这些前期的准备, 可以充分保证分析测量仪在使用过程中的正确性, 从而提高化学生产效率。
4 结论
自动化仪表在化学自动化生产过程中具有积极的作用, 可以有效促进化工产业的快速发展。同时, 石油化工中仪表自动化问题也是非常复杂的系统, 对于仪表的选择需要考虑很多的因素。为了能够准确选取各种测量仪表, 本文简要介绍了自动化在化学生产中的作用, 并对各种自动化仪表进行了简单的分类和介绍, 期望可以帮助工作者更好进行仪表的选择, 从而促进化学工业健康发展。
摘要：随着社会生产力提高, 我国各行业都得到了快速的发展, 特别是化工生产行业。近几年来, 仪表自动化的应用, 更是加快了化工工业的发展, 在化工自动化生产中占有非常重要的地位。结合仪表的相关概念和在生产过程中发挥的作用, 对自动化仪表进行了一个分类和选择, 期望通过这些能给化工生产过程中仪表自动化的选择提供一些实质性的帮助。
关键词：化工工业,仪表自动化,仪表选择
参考文献
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仪表选择 篇2
确定好测量方法后，对于所选择的流量仪表，需要考虑的有关性能方面要求的内容有以下这些方面：第一，测量流量还是总量;对流量的测量及对总量的计量，这是使用对象测量的两类主要目的;例如，对于管道连续配比生产或者过程控制而言，其使用场所主要测量的就是瞬时流量，而对于商贸核算及储运分配而言，其使用场所测量的主要就是总量;第二，精确度;通常流量仪表规范锁定的精确度等级，能适用于某一个比较宽的流量范围。
第三，重复性;在过程控制应用中的一个重要指标就是重复性，具体是决定于由仪器本身的制造质量及本身原理。
第四，线性度;有关线性和平方根非线性，这是流量仪表的两种主要输出，对于绝大多数流量仪表而言，把非线性误差作为基本误差的一个组成部分，而不把它列为单独指标;第五，上限流量和流量范围;所谓上限流量就是通常所讲的满度流量，对于流量表口径的选择，不能以管道的通径来进行简单的配用，应以所使用的被选仪表上、下限流量及流量范围来进行选配;第六，范围度;有关上限、下限流量的比值，就是范围度，其值的大小与流量范围呈正相关，通常线性仪表范围度比较大，而非线性仪表有比较小的范围度。
第七，压力损失;对于绝大多数流量传感器而言，在流动方向改变、或把静止设置于其流通通道中，都会出现随流量而变化的、而且无法恢复的压力损失;第八，输出信号特性;对仪表选择起着决定性作用的就是输出信号这个因素;第九，响应时间;若把流量仪表应用于脉动流动场所，则应考验有关流动阶跃变化的响应时间;第十，可维护性;由于已安装的流量仪表，遇到故障再拆下维护，既麻烦又费时，因而有关可维护性这个因素必须慎重考虑。
2.2 流体特性方面的因素考虑
根据流体类型把初选测量方法等初定若干方案确定后，为使所获取的流体特性(参量及属性)尽可能地详细，还必须向相关工艺流程部门进行调查和访问，以便能使所选择方案的适应性得到更进一步的验证;对于流体类别而言，需要考虑的流体特性比较多，归纳起来主要有这几项：1)温度;2)压力;3)密度;4)粘度;5)润滑性;6)腐蚀性;7)磨蚀性等;此外，对于个别场所来说，有关卫生要求还必须纳入考虑;对于个别测量方法而言，有关流体特性的特殊参量，还必须进行考虑，如应用电磁流量计，对于有关液体的电导率就必须进行相关的了解。
有关流体物性的.各种参量，都会对各类流量仪表产生着不同的影响，因此，有关待选流量仪表的选择，很大程度是受到流体物性所支配，因而对于所选择的流量仪表或者测量方法而言，不仅要对被测流体性质进行适应，而且对于测量过程中因流体物性某一参量变化而带来的影响量也要能够适应。
有关流体在使用条件下的各种参量及所选定仪表的技术规范适应性，通常可从评估手册中查到;对于那些不很了解的流体确切成分，相关用户一定要主动向制造厂进行咨询，以明确所选定仪表能否正常应用。
2.3 安装方面的因素考虑
2.4 环境条件方面的因素考虑
在进行造型过程中，有关仪表的预期变化及周围条件必须给予充分考虑，具体分析如下：
1)环境温度;环境温度计变化将对仪表电子部件及一些仪表流量检测部分产生较大影响;如流动特性受影响于环境温度变化，则某些管道就需进行热层外包;2)环境湿度;环境湿度若加大，将使电气绝缘降低，并使大气腐蚀及电解腐蚀加快;若环境湿度降低，则易感生静电。
因此由湿度方面引起的问题，对于可能的变化范围，用户应进行预期并通过核实是否会对所选择仪表在运行中出现不必要的问题;3)安全性;进行仪表选择及安装，必须考虑其安全规则，如安装环境是否具有爆炸性威胁等;4)电气干扰;有关电气电磁干扰，通常产生于电力电缆、电气开关及电动机中，这也是引起测量误差的一个来源所在。
3 结论
总之，有关流量仪表的安装及测量方法的选择必须引起相关部门和用户足够的重视，在充分分析和深入比较各种类型流量仪表及测量方法的基础上，还必须充分考虑有关仪表性能、流体特性等五大因素，这对于流量仪表的正确安装及测量方法的正确选择都具有一定的促进作用。
参考文献
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[2]祝海林.流量检测仪表的选用策略[J].石油工业技术监督，2010，5.
苯酐包装生产线上称重仪表的选择 篇3
传统的包装生产线上的产品称重都是靠人工操作的, 而且检测只能采用“抽样检测”的方法。这对高速、高效生产和质量控制和确保消费者利益等方面是完全不适应的。
近年来，有很多需要对粉末状或小颗粒状散状固体的流量进行准确称量和控制的行业，都将传统的机电系统和计算机控制相结合，组成定量给料控制系统，并再配以给料设备，集喂料、流量测量和控制于一身。极大的提高了工业的生产效率和企业的经济效益。定量给料在工业生产中发挥着越来越重要的作用，而不同生产线对称重仪表的要求也不同，本文以苯酐包装生产线为例阐述了称重仪表的选择。
1 对称重系统的技术要求
邻苯二甲酸酐(简称苯酐)是重要的粉状易挥发的有机化工原料。苯酐自动包装系统由称重单元、输送封口单元、除尘单元、控制单元等组成，系统对包装秤技术参数要求为：准确度等级：0.2级;额定称量：25公斤/袋;给料方式：水平螺旋加料;料斗加料;称量速度：160～200袋/小时。
2 称重传感器的选择
2.1 称重传感器
称重传感器是将被测力一重力 (压力) 等机械量转换为与之成比例的电信号的仪器。被称为电子衡器中的心脏部件，随着科技的飞速发展，由称重传感器制作的电子衡器也已被各行各业广泛地应用，实现了对物料的快速、准确的称量。
2.2 称重传感器的选择
称重传感器的选用除了要考虑使用的实际需要, 即在足测量精度和主要技术性能方面, 还考虑经济实用。由于它的弹性体结构和采用的应变计性能不同, 在测量精度和其它性能方面也会有所不同, 因制造工艺不同, 生产成本也会有很大差别, 销售价格也因之不同, 所以要综合考虑应用的实际需要来选用合适的传感器。
(1）传感器精度的选择
传感器的精度包括额定载荷、灵敏度、非线性、重复性、滞后性和蠕变等技术参数。目前, 称重传感器的普通级精度为千分之五, 中级精度为千分之二至万分之五, 高精度为万分之三至万分之一。实际选用时首先要考虑现场的系统测量精度, 按不同的要求选用不同精度等级的传感器, 使其既能充分发挥作用, 又能具有合适的价格。若在低精度测试场合选用高精度的传感器, 既不能充分发挥其优势, 又付出了较高的价格, 在经济上是不合算的。
(2）传感器密封状态的选择
工业用传感器, 考虑其长时间地连续使用, 而且使用场合环境恶劣, 常常要求选用密封型传感器, 以使传感器免受外界潮湿、粉尘、腐蚀气体等环境影响, 从而保证测量精度和稳定性。目前传感器的密封措施有以下四种形式：
1)胶质密封:将应变计与补偿元件封于高分子树脂内，而高分子树脂有慢性渗漏、易老化，常用于简易测量系统。
2)橡胶密封:用橡胶套型圈将应变计与补偿元件密封于腔体内，适用于普通精度的测量系统。
3)硅橡胶密封:将应变计与补偿元件用不加填料的自身均衡型硅橡胶全浸密封, 其密封性比较有效，适用于高精度的测量系统。
4)焊接密封:用焊接方法将应变计与补偿元件密封于金属壳体内并抽真空充氮, 采用合金输出端子, 外部补偿元件用沥青密封。其密封性长期有效, 适用于高精度、高稳定或恶劣环境测量系统。
完全密封是传感器长期稳定工作的可靠保证。经对比测试和实际应用寿命测试, 焊接密封的传感器寿命、可靠性均明显优于其它几种型式, 对于在潮湿、盐雾, 甚至可能遭受水淹、腐蚀的环境, 应当选择焊接密封的传感器。
(3）传感器量程的选择
电子称重系统的实际应用场合往往是多个传感器联用的, 因此传感器的量程选择必须考虑下列因素:
1)被称量物料的最大重量或物料的总重。
2)秤台或料斗装置的自重(皮重)。
3)传感器设置的数量。
4)正常操作下可能产生的最大偏载。
5)称量状态下可能出现的动载和下料时的冲击载荷。
6)其它附加产生的干扰力, 如风压、振动等。
传感器量程的选择可参照式G∑/N×120%≤G H计算:
式中：G H为传感器的额定负荷;G∑为系皮重、最大料重和最大振动峰值之和;N为传感器个数。
选用传感器工作在额定负荷的80%～85%左右, 这样既留有保险余量, 又确保其使用精度。
(4）传感器受力形式的选择
传感器的受力形式分拉式和压式两大类。由于承重结构有平台、料斗、球罐等不同形式, 传感器在安装设计时, 其受力状态又各不相同，因此要从整体设计出发，考虑传感器的受力形式，最终选定合适结构的传感器。
平台承重可以选用圆筒、板环、悬臂剪切梁或平行梁、双剪切梁式弹性体压力传感器、轮幅式弹性梁的压力传感器。料斗、球罐承重体既可选用S型、板环式弹性梁的拉力传感器, 也可选用圆筒或悬臂剪切梁式和压力环式拉、压力传感器。
根据以上几点，本系统采用了1-Z6FD 1/50K G-1称重传感器，其性能指标为：额定容量：50kg;最小容量：0kg;安全极限负载：75kg;最小检定分度值：18g;灵敏度：2m V/V。
称重显示仪选用进口仪表，是高精度、高速度的称重包装机配套的F701型显示仪表。主要参数有：0.2uV/℃的超低漂移，全程高达十万分之一的高显示分辨率，每秒100次的A/D变换，每秒100次的高速数据处理能力，其输入灵敏度为0.1uV，能测出传感器二十万分之一的重量变化能力，全部操作均为面板键设定，并能使设定值长期存储。具有超差报警、过冲修正、断电保护、计数及重量累加等功能。还配有标准的输入、输出接口，可与打印机、大屏幕显示器、计算机管理系统联网。
3 结论
电子包装秤运用通讯速度快、实时性强的现场总线(Profibus)技术，将梅特勒———托利多的称重技术与可编程控制技术结合，使之适应连续化生产的要求。同时，通过人机界面，可对包装秤进行相应的参数设置及数据统计及分析等工作。人机界面(M M I)又称可编程终端。M M I是PLC的一种外部设备，与PLC联机通信后，通过轻触键盘或屏幕上的触摸键，可向PLC输入数据，显示数据或图形。
通过称重系统的改造，提高了称重精度，达到了包装行业精度要求。通过系统中PLC控制，操作方便、启动平稳、运行可靠、故障率低。从而降低了劳动强度，提高了生产效率。
参考文献
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仪表选择 篇4
随着科学技术的发展和污水处理工艺要求的提高,污水处理过程自动化控制越来越多,从而需要大量的现场在线检测仪表[1]。在水处理系统中,往往需要采用先进、可靠的检测仪表测量一些重要的工艺参数,以提高系统的自动化水平。矿井水净化处理系统中需要检测的工艺参数一般有液位、流量、浊度等,这几种检测仪表可根据工作原理分为多种类型。在实际应用中,往往存在选择上的失误,最终导致测量不准确。本文对水净化处理系统中检测仪表的各种类型进行深入分析,指出各种检测仪表的适用场合及使用中的注意事项,以保证检测仪表正常工作,发挥其应有的作用。
1 液位检测仪表的选择
液位是矿井水净化处理系统中一个最基本的工艺参数,它不仅可用来测量容器内液体的体积,还可用来判断生产过程是否正常[2]。污水处理系统中常用的液位检测仪表一般有压力式液位计、超声波液位计、雷达液位计、磁翻板液位计等。本文主要分析矿井水净化处理工艺中用到的压力式液位计和超声波液位计。
1.1 压力式液位计
压力式液位计是基于所测液体静压与高度成比例的原理设计的。当液位计的传感器被投入到液体中某一深度时,传感器迎液面受到的压力为该水位液体的静压与大气压之和。测量原理:首先通过导气不锈钢将液体的压力引入到传感器的正压腔,然后将液面上的大气压与传感器的负压腔相连,以抵消传感器正压腔的大气压,从而使传感器测得的压力为该水位的液体静压,最后根据液体静压与高度的比例关系得到液位深度。
压力式液位计的传感器一般由不锈钢或合金材料制成,其表面有许多进水小孔,在污水中应用时,进水孔容易堵塞,造成测量不准确,因此压力式液位计只能应用于清水当中。
1.2 超声波液位计
超声波液位计探头位于容器口,在液位计内部处理器的控制下,探头发射超声波到水面,同时接收由水面反射回来的超声波,处理器利用超声波在空气中传播的时间来计算液位计与水面之间的距离。超声波液位计测量原理如图1所示。假设超声波从发射到接收的时间差为T,液位计到水面的距离为S,由于超声波在空气中的传播速度C是一定的,则S=CT/2,再利用超声波液位计到容器底的距离L,即可得被测液位的高度H=L-S。
超声波液位计在使用过程中应注意以下几点:
(1) 液位计探头的底部与水面的距离应大于盲区高度DB,即最高水位Hmax≤L-DB。盲区是指仪表无法正常工作的区域,其高度是探头至水面的最小距离。一般情况下,该值与仪表的量程有关,量程越小,盲区越小;量程越大,盲区越大。
(2) 液位计安装在池壁时,探头要垂直于液面,探头中心距离池壁的最小距离E一般应大于液位计量程的0.12倍,以防止池壁反射超声波,造成误测。
(3) 在外界环境温度较低、进水水温较高的情况下,液位计的探头上容易形成凝雾现象,使得仪表一直输出最大值,因此不宜在该环境条件下应用。
(4) 当测量介质的表面存在大量的泡沫时,由于超声波不能正常反射,容易造成接收不到超声波的现象,使得测量不准确,这种情况下应将液位计安装在水池中的测量竖管上。
因此,在矿井水净化处理工艺中,压力式液位计只能应用于测量储存净化后矿井水水池的液位,而超声波液位计采用非接触式的测量方式,其对液体的浓度、酸碱度没有要求,可以测量矿井水原水池、集水池、浓缩池、储泥池、药箱等液位。
2 流量检测仪表的选择
流量检测仪表一般有电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计、涡街流量计、孔板流量计、明渠流量计等,本文仅对矿井水净化处理工艺中常用的电磁流量计、超声波流量计进行分析,这两种流量计均为速度式流量计。
2.1 电磁流量计
电磁流量计的测量原理如图2所示。根据法拉第电磁感应原理,当导电液体沿测量管流动,即在交变磁场中作切割磁力线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电动势。电磁流量计通过在管壁上安装一对检测电极来测量感应电动势的大小。感应电动势E=KBDv,其中K为常数,B为磁场强度,D为电极间距离(即测量管内径),v为流体流速。当仪表的设计参数确定好之后,K、B、D均为已知,则根据测得的感应电动势可计算出流体的流速,测量管横截面上的瞬时体积流量Q即为流体流速与测量管横截面的乘积。
电磁流量计在使用过程中应注意以下几点:
(1) 必须保证流量计前端的工艺直管段长度大于管道口径的5倍,后端工艺直管段长度大于管道口径的3倍。
(2) 应确保流量计在正常测量状态下安装,测量时必须使测量管内充满流体,流量计不能在不满管或空管的情况下工作,以保证测量的准确性。
(3) 对于固液两相介质,流量计最好垂直安装,使流体自下而上流动,这样既可避免固体颗粒在测量管道中沉淀,又可使流量计的衬里磨损较均匀,以延长其使用寿命。
(4) 测量管为无阻流元件的光滑直管,因此不易阻塞,适用于测量各种含有固体颗粒和纤维的固液两相流体。
2.2 超声波流量计
超声波流量计主要有时差式超声波流量计和多普勒式超声波流量计。时差式超声波流量计测量原理如图3所示。超声波在流体中的传播速度在顺流方向会增大,逆流方向则减小。对于同一距离,顺流和逆流传播时间不同,利用传播时间差与被测流体流速之间的关系求取流速,再利用管径、管壁厚度、材料等参数便可计算出流量。多普勒式超声波流量计测量原理:根据多普勒效应,多普勒频移正比于流体流速,因此通过测量多普勒频移即可计算出流速,从而可得流体的流量。
超声波流量计在使用过程中应注意以下几点:
(1) 同电磁流量计使用注意事项中的(1)和(2)。
(2) 时差式超声波流量计只适用于测量比较清洁的液体,多普勒式超声波流量计则只适用于测量含有一定悬浮物颗粒的液体。
因此,在矿井水净化处理工艺中,电磁流量计可以用来测量各种流体的流量,时差式超声波流量计只能应用于测量净化后矿井水的流量,多普勒式超声波流量计只能测量矿井水原水的流量。
3 浊度检测仪表的选择
浊度是矿井水净化处理系统中用于判断水质情况的重要参数。浊度用来描述水中悬浮物固体的含量,表现为光线透过水体时受到阻碍的程度[3]。浊度仪可分为透射光浊度仪、散射光(直角散射、向前散射和表面散射)浊度仪、积分球浊度仪等[4]。本文仅介绍矿井水净化处理工艺中常用的散射光浊度仪和透射光浊度仪。
浊度仪依据水中的悬浮物等对光线的阻碍程度测量溶液的浊度,其测量原理如图4所示。当浊度仪的光源发出一束平行光通过溶液时,一部分被吸收和散射,另一部分透过溶液。散射光浊度仪测量原理:由于散射光强度与固体悬浮物的含量成比例关系,即与浊度成比例关系,因此在与光源的光线方向成90°的位置放置检测器,检测垂直散射光的强度,即可知溶液的浊度。透射光浊度仪测量原理:由于透射光和水平散射光的强度之和与固体悬浮物的含量成比例关系,即与浊度成比例关系,因此在与光源的光线方向成180°的位置放置检测器,检测透射光和水平散射光的强度之和,即可知溶液的浊度。
浊度仪在使用过程中应注意以下几点:
(1) 取样管安装时不能接于管道的顶部或底部,而应接于管道的中部,同时取样管应深入管道,深入管道的长度一般为管径的0.4～0.5倍。
(2) 气泡对浊度的测量有很大影响,因此在设计取样管时一定要防止气泡进入,同时应尽量选择带去泡装置的浊度仪。
(3) 由于浊度仪测量结果的准确性直接由校准液的精度决定,因此浊度仪应定期清洗和校准。
(4) 当水的浊度较高即悬浮物含量较高时,应选用透射光浊度仪,这是因为浊度较高时,水中的悬浮物会产生大量的散射光,影响光的正常吸收。当水的浊度较低即悬浮物含量较低时,应选用散射光浊度仪,这是因为在水的浊度较低时,透射光的变化很小,无法分辨水的浊度。
在矿井水的净化处理工艺中,矿井水原水的浊度主要是由所含的煤粉和岩粉所引起,其颗粒较大,所以原水的浊度较高,应使用透射光浊度仪。矿井水处理后的出水较清澈,浊度较低,应使用散射光浊度仪。
4 应用实例
某矿井水净化处理系统检测仪表配置如图5所示。其中,液位计L1、L2、L3应选用非接触式即超声波液位计, L4则应选用压力式或超声波液位计。
流量计F1应选用多普勒式超声波流量计或电磁流量计,F2、F3、F4应选用电磁流量计,F5应选用时差式超声波流量计或电磁流量计。F6和F7应根据加药泵的具体类型进行选择,当加药泵为螺杆泵时,可直接采用电磁流量计;当加药泵为计量泵时,由于计量泵后的管路内流体是脉动的,因此应在管路上加装脉动阻尼器后才可以安装电磁流量计。浊度仪T1应选用透射光浊度仪,T2应选用散射光浊度仪。
5 结语
介绍了矿井水净化处理工艺中用到的液位计、流量计、浊度仪等检测仪表的工作原理和特点,总结了检测仪表在使用过程中应该注意的问题,并结合具体的工艺过程给出了检测仪表的选择实例。当然,对检测仪表进行定期的维护和保养,使其工作在正常状态,是保证检测仪表测量准确的必要条件。
参考文献
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