93%硫酸是化工生产及医药生产的重要原料.docVIP

USC-II超声波硫酸浓度分析仪 使 用 说 明 书 南化集团研究院  目录 1 工作原理 2 主要技术参数 3 仪器特点 4 仪器结构 5 仪器安装、使用及调试 6 常见故障及排除方法 7 仪器的成套 8 本仪器在水中特性 93%硫酸是化工生产及医药生产的重要原料。在硫酸生产系统中作为干燥酸，直接影响着进入转化器的SO2气体的含水指标。因此选择一种准确、可靠、连续测量93%硫酸浓度的在线检测仪表，将能够降低生产成本，延长催化剂寿命，提高产品质量。 ＵＳＣ-Ⅱ超声波93%硫酸浓度分析仪是我院“八.五”期间自主研发的一种新型非接触式硫酸浓度在线分析仪。它克服了干吸工序腐蚀性强、干扰强等问题，它与沸点法、比重法、谐振法相比有着无可比拟的优点。多年来，经过众多用户的实际使用表明该仪表是目前测量93%硫酸浓度的最佳选择。 特别是近年来，我们对该仪表进行了不断改进，使得整体仪表在技术上有了很大的提高。在测量上采用了单片机前置的方法，提高了测量的稳定性；在数据传输上采用了抗干扰性能更加优越的RS-485接口，使得数据传输的可靠性与传统的单线数据传输相比有了本质的提高。 一、工作原理 本仪器是根据超声波在介质中的传播速度与介质浓度之间存在很好相关性的原理构成。通过测量超声波在介质中的传播速度，实现测量介质浓度的目的。在一距离（L）固定的容器里，超声换能器产生的超声波，经发射面-被测介质-反射面的路径传播，如果传播所需的时间为t，则可得出声速。见图1。声速度还与被测溶液的温度有关。即： 式中：v-声速； t-溶液温度； C-溶液浓度。超声波的发射、接收采用收发合用型超声换能器。 被测介质出口 L 超声波反射 超声波发射、接收 被测介质入口 图1 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：=A0+A1(v-v0)+A2(v-v0)+A3(t-t0)+A4(t-t0)+A5(v-v0)*(t-t0) 这样，当测得声速和温度后，就可以计算出浓度值。 二、主要技术参数 1、测 量 范 围： 91%～95%硫酸 2、温度补偿范围： 40℃±30℃ 3、精 度 测 量： ≤±5% F.S 4、输 出 信 号： 4～20mADC 5、负 载 电 阻： 0～800Ω 6、环 境 温 度： -10℃～45℃ 7、供 电 电 压： 220±10%V AC 8、功 率 消 耗： 30W 三、仪器特点 仪器现场部份为全封闭管道安装式。结构简单、性能可靠，不受测量介质的腐蚀，大大提高了仪表的使用寿命，维护量小。 通过光隔实现了输入、输出的隔离，消除了诸如大电流跳动所引起的的干扰，并能克服高共模电压，大大地提高了仪表抗干扰能力。 选用具有较强数据和逻辑处理能力，应用广泛的MCS-51单片机，组成小型计算机系统，进行数据回归，输出信号4～20mA DC，简化了仪器线路，提高了仪器的测量精度。 采样电路置于检测器里，采用了单片机前置的方法，温度和声时的检测由前置单片机独立完成，温度测量采用全数字式温度传感器(DS1820)，大大提高了测量的准确性和稳定性；采样板与信号处理器之间使用RS-485串行数据传送，大大提高了数据传输的抗干扰能力和数据传输距离。 四、仪器结构 该仪器由检测器、信号处理器两部分组成（见图2）。 图2仪器结构示意图 1.检测器结构 检测器为流通式检测器。（其结构见图3a和图3b） 图3a流通式检测器结构图 图3b流通式检测器安装法兰图 检测器由采样板、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