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濃硫酸分析儀YK-HF730型濃硫酸分析儀 ![]()
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一、概述
93%硫酸是化工生產的重要原料，為了準確檢測，我公司根據干吸工序腐蝕性強的特點，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，其結構簡單、穩定可靠、耐腐蝕性強，用戶使用十分方便。
YK-HF730型酸濃分析儀是超聲波式硫酸濃度測量儀表，是現場應用基礎上開發的新型換代產品。其特點是：
主要特點：
l 儀表傳感器結構簡單、性能可靠。對酸濃測量部分，由于傳感器封裝在全密封不銹鋼殼體內，因此壽命長、維護量小。
l 儀器現場安裝的檢測器各部件，結構緊湊、體積小、安裝方便。
l 儀表溫度補償范圍寬、互換性強、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 實時時鐘顯示，可聯接打印機，實現定時自動打印。
l 具有定時自動存儲功能、可隨時查看存儲數據。
l 具有無紙記錄儀功能，自動記錄酸濃度隨時間的變化曲線
l 具有RS232通訊口，可連接計算機。
l 可設置上、下限報警點、具有報警接點輸出。
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、造紙等行業中的酸、堿濃度的連續測量。
二、主要技術參數
1. 硫酸濃度測量范圍：91～95%
2. 被測介質溫度：30℃～100℃；
3. 測量精度：5級；
4. 儀表穩定性：24小時輸出飄移≤±2%；
5. 重現性：≤±1%；
6. 負載電阻：0～1.0KΩ（0～10mA） 0～500Ω（4～20mA）；
7. 輸出信號：0～10mA或4～20mA；
8. 環境溫度：0～40℃
9. 環境濕度：≤85%；
10. 報警功能：一組觸點輸出。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
本儀器是根據超聲脈沖波在介質中傳播和反射原理構成。計算機發射一脈沖，放大后傳輸給*，電脈沖在換能器上轉換超聲波傳到反射板掃射回來，通過*又轉換成電訊號。
從發射脈沖和反射回來的超聲脈沖時間差S，可得出聲速![]()
見圖1，當溶液在固定的容器中流動時，聲速度與被測溶液的濃度和溫度有關。
根據文獻提供的數據，曲線及實驗室測試的濃度聲時數據表明，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。
由實驗數據，進行多項回歸：
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，當測得聲速和溫度后，就可以計算出濃度值。
四、儀器結構
該儀器由檢測器、控制顯示器兩部分組成（見圖2）。
4.1 檢測器結構
流通式檢測器 （其結構見圖3a～3b）
圖3a流通式檢測器結構圖 圖3b流通式檢測器安裝法蘭圖
檢測器由采樣板、換能器、測溫管等組成。
換能器是實現聲時—電轉換的主要部件，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和逆壓電效應的陶瓷材料。當它受力作用時，會產生電信號，反之當它受到電場作用時，會產生應力和應變，利用壓電陶瓷的這個特性，人為地對它施加一個脈沖電壓，使其產生超聲振動（即超聲波的發射），當超聲波反射波返回到達壓電陶瓷上時，由于聲壓的作用，它會產生脈沖電勢。這樣實現了電—聲、聲—電的轉換。
采樣板作用是進行溫度、聲時采樣，并將數據轉換成串行信號傳送給控制顯示器。
4.2、控制顯示器結構
控制顯示器是根據檢測器傳送過來的聲時及溫度信號，計算出硫酸濃度，分別送顯示和輸出。
五、儀器安裝
整套儀器分為現場的檢測器安裝和控制室控制顯示器安裝兩部分進行。
5.1檢測器的安裝
檢測器的外形參見圖3a，直接安裝在采樣管路上，其安裝示意圖見圖5。
安裝檢測器的采樣管道盡量采用耐酸材料制作，例如不銹鋼管等。其酸采樣口應位于待測酸管的側面或管上部（待測管必須充滿酸）以防酸泥堵塞。待測酸管和采樣管之間配接，采用三通及大小頭加以解決，由待測酸管取樣閥出口至檢測器入口的采樣管線其水平長度應大于1.5米。檢測器及配管的高度，應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。
檢測器的安裝位置，應考慮回酸，同時不影響其他設備檢修并便于維修，可安裝在循環酸槽邊緣部為宜。
采樣管路和檢測器配合法蘭，參見圖3b及圖5安裝材料說明。
建議在檢測器出口回酸管的端部和循環槽平臺之間加裝漏斗裝置，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酸濺出為宜，其材質應耐腐蝕。
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場防護箱內，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圖4
圖4 儀表的開孔尺寸及外形尺寸
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場時，應加防護箱，距離檢測器遠近應以便于維護和接線調校方便及離腐蝕源較遠的地方為宜。
控制顯示器應安裝在無強磁干擾場所。整套儀表之間的外部接線見圖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*打開，再緩慢開啟閥3，觀察系統是否漏酸，若系統不漏酸，則將閥6關閉，并將閥3全開，然后再開啟閥6，用閥6來控制酸的流量。
儀器正常使用時，保持閥3全開，用閥6來控制酸的流量，且酸流量不能太大，以減小氣泡產生。
圖5 流通式檢測器現場安裝示意圖
六、控制器的使用和操作
6.1按鍵功能
按“![]()
”鍵，進入菜單操作。
當光標“ð”指向顯示菜單時，按“![]()
”鍵，屏幕將切換為光標指向的下一級菜單。
當光標“ð”指向可調整參數時，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵可修改參數，修改完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，用“q”、“p”鍵選擇參數。
在測量狀態下，按“![]()
”鍵兩次，儀器即可顯示酸濃度隨時間變化的曲線。記錄周期在5、10、15、20、30、60秒中選擇，其設置方法詳見7.9節。再按壓“![]()
”鍵，即可返回測量狀態。
6.2開機：
儀器安裝正確后，關閉檢測器下部排污閥，緩緩開啟取樣閥，使檢測器的測量槽內充滿酸，流量不宜過大，如儀器*次使用，或大修停機較長時間，需等待一小時左右，檢測器探頭在酸中充分鈍化后再接通儀器電源，儀器通電后，顯示器顯示開機狀態。
6.3測量狀態：
當儀器接收到現場檢測器數據時，進入測量狀態，儀器顯示測量狀態，顯示格式如下圖：
| 濃度:93.00% 溫度: 60.00℃ 2003-05-22 13:35:35 |
6.4參數設置及顯示：
按壓“![]()
”鍵即可進入測量菜單，如下圖：
| 1. 返回 2. 顯示存儲 3. 濃度校正：93.00 4. 時間校正 5. 上限：95.00% 6. 下限：91.00% 校正 |
6.4.1 返回測量
按“q”、“p”鍵將光標指向“返回”，按“![]()
”鍵退出測量菜單，返回測量狀態。
6.4.2顯示存儲
當進入顯示存儲時，儀器將顯示所存儲的8個存儲數據，其格式為：“日－時：分 濃度值”，用“q”、“p”鍵移動查看所有1000組存儲數據，按“![]()
”鍵退出顯示存儲，返回測量狀態。
| 2003-9-01 13:30 93.50% 2003-9-01 13:40 93.80% 2003-9-01 13:50 93.70% 2003-9-01 14:00 93.80% 2003-9-01 14:10 93.50% 2003-9-01 14:20 93.80% 2003-9-01 14:30 93.70% 2003-9-01 14:40 93.80% |
6.4.3濃度校正：
由于被測溶液含有雜質，測量數據可能與實際值有誤差，儀器可在線進行重新修正。用“q”、“p”鍵將光標移到“濃度校正”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用““q”、“p”鍵將顯示調為標準值（一般為分析值）。校正完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。
注：此時儀器必須處于正常測量狀態
6.4.4時間校正
本儀器有時鐘電路，時鐘在出廠前均以調整，如有誤差，進入該項功能進行調校，用“q”、“p”鍵選擇調整參數（年、月、日、時、分），按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用““q”、“p”鍵將時間調為準確值。校正完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
| 返回 00年 05月 24日 13時 25分 |
6.4.5上限報警設定
用“q”、“p”鍵將光標移到“上限”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵調整濃度上限報警點或關閉濃度上限報警功能。調整完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
6.4.6下限報警設定
用“q”、“p”鍵將光標移到“下限”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵調整濃度下限報警點或關閉濃度下限報警功能。調整完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
6.4.7調校
用“q”、“p”鍵將光標移到“校正”，按鍵進入儀表調試狀態，可校正儀器的各項參數。調校密碼為：3 4 5
七. 參數、功能設定
整套儀表在出廠時已調校合格，一般情況下，用戶不必調試，出現下列情況，用戶必須詳細閱讀完調試方法后，對儀表進行調校。
更換新測量磁頭；
l 儀表經維修，更換元件后；
l 儀表測量誤差超出精度范圍；
l 有必要改變儀器的設定。
在測量菜單中確認“調校”，儀器將要求輸入“調校密碼”，按“q”、“p”鍵選擇一、二、三位密碼，分別按“q”、“p”鍵進行密碼輸入，輸入正確后使光標指向“密碼確認”，按“![]()
”鍵進入“調校菜單”。如密碼輸入錯誤，儀器將返回測量狀態。
儀器調校菜單如下：
| 1. 返回 2. 溫度校正60.00 3. 輸出電流零點 4. 輸出電流量程 5. 輸出電流選擇：0～10 6. 存儲周期：關 7. 打印周期：60 8. 通訊地址：254 9. 記錄周期：10 |
7.1返回測量狀態
按“q”、“p”鍵移動光標選擇“返回”，按“![]()
”鍵確認，程序將返回測量狀態。
7.2溫度校正：
儀器出廠時都己完成校準，如果需要可用一只溫度計測出實際溫度值，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵將“溫度”調為溫度計測試值。校正完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.3輸出電流零點校正
將量程為0～20mA的電流表接到儀器電流輸出端，按壓“q”、“p”鍵選擇“輸出電流零點”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵將零點電流調整為0mA或4mA。校正完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.4輸出電流量程校正
將量程為0～20mA的電流表接到儀器電流輸出端，按壓“q”、“p”鍵選擇“輸出電流量程”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵將量程電流調整為10mA或20mA。校正完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.5輸出電流選擇
按壓“q”、“p”鍵選擇“輸出電流”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵可選擇輸出電流為0～10mA或4～20mA。調整完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.6存儲周期
按壓“q”、“p”鍵選擇“存儲周期”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用““q”、“p”鍵可選擇存儲周期為01、02、05、10、30、60分鐘。儀器將根據所選擇的時間間隔自動存儲濃度測量數據。選擇“關”，將關閉存儲功能。調整完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.7打印周期
按壓“q”、“p”鍵選擇“打印周期”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵可選擇打印周期為01、02、05、10、30、60分鐘。儀器將根據所選擇的時間間隔自動打印濃度測量數據。選擇“通迅”，將關閉打印功能，儀器可與計算機實現雙向通訊。調整完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.8通訊地址
按壓“q”、“p”鍵選擇“通訊地址”，按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵可設定儀器的通訊地址。其地址為0～255，從而實現多機通訊。修改完成后，再按“![]()
”鍵將光標“ô”恢復為“ð”，繼續用“q”、“p”鍵選擇參數。確認“返回”，儀器返回測量狀態。
7.9記錄周期
按壓“q”、“p”鍵選擇“記錄周期”， 按“![]()
”鍵可將“ð”改為“ô”，此時，用“q”、“p”鍵可選擇記錄周期，記錄周期在5、10、15、20、30、60秒中選擇。儀器將根據所選擇的時間間隔自動記錄濃度隨時間的變化曲線。
八、貯存與保修
8.1儀器出廠時己經過質量檢驗，用戶在遵守運輸、貯藏和使用規定的情況下，質保一年。
8.2儀器在倉庫存放時，原箱有效保管：存放溫度為5～40℃，相對濕度不大于85％，沒有強腐蝕性氣體。
8.3在用戶遵守保管和使用規則條件下，從制造廠發貨月起一年內，因產品制造不良而發生向損壞或不能常工作時、本公司免費修理更換零件。
濟南億科儀器儀表制造有限公司
（傳真）/87912234/87912204/88500112
