日本DKK公司带自动清洗功能的pH计.docx

日本 d k k公司带自动清洗功能的 p h计方原柏周殿发昆明有色冶金设计研究院昆明: 650051严庄西安工业自动化仪表研究所西安: 710082摘要本文介绍了日本 d k k 公司带自动清洗功能的 ph 传感器和变送器, 其自动清洗方式包括机械刷洗、超声波清洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗和复合清洗。本文还列出了清洗方法选型一览表。关键词ph 测量电极污染自动清洗声波发生器向清洗头提供 80kh z 频率的振荡源, 从而使清洗头产生高频振动, 清洗头的高频振动传递 给被测溶液, 在溶液中产生空气隙, 随即迅速消失, 空气隙反复产生和消失的空化效应可使电极敏感部 位的结垢剥离或防止污染物粘附 ( 见图 2 - 2)。 有u h c 7b 沉入式传感器 (常压)、u h c 8a 流通式 传感器 (工作压力 011m p a 和常压) 两种产品。陕西省渭河化肥厂在生产废水排污处理中使用了 d k k 公司的超声波自动清洗传感器 u h c 7b , 自 1994 年投产以来, 一直保持准确的测量而未更换 过电极。概述1在使用过程中, ph 计电极表面常常被污染, 甚至形成结垢, 从而导致 ph 测量误差加大, 灵敏度降低,稳定性变差。 当污染较轻而且对 ph 检测精度要求不 高时, 可以用人工清洗方法, 但在通常情况下应该采用自动清洗, 以减少维护工作量, 提高检测精度。具有 50 年 ph 计生产历史的日本 d k k ( 电气 化学计器) 公司生产带各种清洗方法的 ph 传感器 及变送器, 本文拟对这些产品的特点作以介绍。清洗方法ph 计常用的清洗方法有机械刷洗、超声波清 洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗和复合清洗。211机械刷洗在电机的带动下, 清洗刷以旋转的方式间断地 刷洗电极的敏感部位, 以防止污染物粘附在电极上(见图 2- 1)。清洗刷材料为聚丙烯, 清洗周期为 011 3 或 1 12 h , 清洗时间为 30 60 s, 工作压力为 常压, 仅有 bh c 7b 沉入式传感器一种产品。2图 2- 2 超声波清洗213 水喷射清洗在电极下方安装有喷嘴, 压力水间断地经喷嘴喷至电极的敏感部位, 冲洗粘附在电极上的污染物 ( 见图 2- 3)。 水质为经过常规处理的工业用水, 压 力为 011 015m p a, 推荐水压应大于 012m p a, 水耗 量约 5 11l /m in。 清洗周期为 011 3 或 1 12h , 清 洗时间为 30 60 s。 有 jh c 7b 沉入式传感器图 2- 1 机械刷洗( 常 压 )、jh c 8a流 通 式 传 感 器 ( 工 作 压 力212超声波清洗在 ph 电极的下方安装有超声波清洗头, 由超011m p a 和常压) 及 jh c 95a投入式传感器 3 种产品。 投入式是专为污水处理厂处理废水的曝气池631999 年第 5 期工业仪表与自动化装置ph 值检测而设计的, 投入深度为 2m 、3m 、4m 、5m 。215 复合清洗某种清洗方式单独使用时, 如果达不到满意的 使用效果, 则可将不同的清洗方式组合起来使用, 如 上面介绍的化学溶液喷射清洗, 就可以看成是空气 喷射清洗与溶液喷射清洗的组合。除此之外, 日本电气化学计器公司还提供机械刷洗加水喷射清洗和机 械刷洗加化学溶液喷射清洗两种复合清洗方式的产品。bjh c 7a 为沉入式机械刷洗加水喷射清洗传 感器, 在清洗时, 由于电极敏感部分附近的被测溶液几乎全部被清洗溶液置换, 此时机械刷洗特别有效。br h c 7a 为机械刷洗加化学溶液喷射清洗传感 器, 此时单纯的机械刷洗不易除去电极上的晶体结 垢, 化学溶液的喷射清洗可使电极上的晶体结垢迅 速溶解变软, 再用刷洗就很容易除去这类污垢。图 2- 3 水喷射清洗214化学溶液喷射清洗在 ph 电极下方装有喷嘴, 喷洗时伴随大量压 缩空气的化学溶液从喷嘴喷向电极的敏感部分, 冲洗是以进行化学反应的方式溶解电极上的结垢 ( 见 图 2- 4)。化学喷射清洗是间断工作的, 清洗周期为1 100h , 清洗时间为 30 60 s。化学溶液通常是 5% 10% 的盐酸溶液或硝酸溶液, 也可根据污染物的 类型或污染程度, 使用碱溶液或中性去垢剂。每次清洗化学溶液的耗量约 100ml , 化学溶液的贮罐可选20l 或 50l 。压缩空气要求是仪表压缩空气, 压力为0108 011m p a。带清洗装置的传感器选型为了提高清洗效果, 针对不同应用场合中污染 源的类型和物性分类, 可按日本电气化学计器公司 提供的清洗方法选型一览表 ( 见表 3 - 1) 选择清洗 方法。数年前, 该公司类似的选型一览表上列出对浆 液类污染物采用超声波清洗的效果很差1 , 而现在 则标注效果中等的符号, 并特别说明该公司已有在 细 菌 ( 活性污泥) 中使用超声波清洗方法成功的经 验。3ph 值变送器日本电气化学计器公司生产适用于各种场合的 ph 值变送器, 有现场安装的 pc p 20t ( 两线制)、 hdm 136 (四线制) , 壁挂式的 hbm 310, 盘装式 的 hbm 100 等多种, 这些变送器均可与上述 ph 值传感器配用, 下面以 hbm 310 为例介绍。hbm 310ph 值变送器为壁挂式四线制变送4器, 装在 2973 1903120mm (高3宽3 深) 的铸铝外图 2-4 化学溶液喷射清洗壳内, 面板上有 4 位数字 l cd 显示器和 12 个操作健, 其特点如下:( 1) 贮存有两种标准溶液值可用作 ph 计的自 动标定。( 2) 根据用标准溶液值标定时的电位特性判断电极质量, 如 ph 7 时电动势偏差值及每个 ph 值的 电动势偏差值等信息, 还能调出历史标定数据, 以便同时了解标定时间, 标定数据及电极特性降低的情 况。(3) 测量过程中电极特性的异常诊断, 如对玻璃由于清洗时在电极的敏感部分形成空气隙, 使之与被测溶液隔开, 所以很少量的化学溶液足以实 现有效的清洗。有些情况下可不使用化学溶液, 只需连续从喷 嘴吹入压缩空气, 也可完成对电极的清洗, 这应该称 之为空气喷射清洗。压缩空气可由外部提供, 也可选用空气泵自身提供。只有 r h c 7a 沉入式传感器一种产品。64工业仪表与自动化装置1999 年第 5 期电极破损、参比电极电解质短路、温度补偿电极开路等进行异常诊断。 如有异常发生, 输出报警触点信 号。洗周期、清洗时间及清洗时输出值保持时间均可设定。 由于在水喷射清洗及化学溶液喷射清洗时 ph 显示值与被测溶液 ph 值可能不一致, 为了避免干 扰 ph 值控制系统, 可提供“虚拟输出”或“预置值输 出”。“虚拟输出”以清洗开始前一瞬间 ph 测量值作 为输出值,“预置值输出”以预先设置的 ph 值作为 输出值。(4) ph 测量量程可自由设定, 在- 2 +值范围内可设定至少 1ph 的任意量程。(5) 可为间断进行清洗的机械刷洗、水喷射清 洗、化学溶液喷射清洗提供间断的驱动电压输出。清15ph表 3-清洗方法选型一览表1注: 表示不行, 表示中等, 表示优良综上所述, 日本 d k k 电气化学计器公司带自动清洗功能的 ph 传 感 器 和 变 送 器 的 清 洗 功 能 齐 全, 性能优良。 使用带自动清洗功能的 ph 传感器;可保证长期运行条件下的检测精度。 目前又有国内科研单位作技术支持, 相信会在环境保护、冶金、化 工等部门得到广泛的应用。参考文献1 森正树 1 校正机能 p ph 计 1 计装, 1984 (7)2 方 原 柏 1 酸 度 计 自 动 清 洗 的 发 展 概 况 1 自 动 化 仪 表,1984 (11)(上接第 29 页)制单元 (l cu ) 采用可编程控制器作为现场控制器, 用 于 数 据 采 集 和 过 程 控 制; 通 过 智 能 通 信 模 块 与 l cu 系统的上位机 ipc 连接 ( 见图 41 虚线框中 所 示) ; 数 据 和 有 关 信 息 在 ipc 上 以 装 置 图、电 气 图、控制回路图、趋势图、棒图以及报警信息记录图 等形式显示出来, 实现对 pl c ( 下位机) 的监控, 当 然还包括定时打印或召唤打印的报表、数据统计报 告、趋势分析报告以及报警报告等形式。系统现场控制单元的硬件组成为: 上位机研华 ipc - 610p , 智能通信模块 fx - 232aw , 主要用于 将 pl c 输出的 r s422 电平转换为 r s232 信号, 以 便 于 同 上 位 机 通 信, 下 位 机 采 用 日 本 三 菱 公 司 的fx 2 系列 pl c。该系统实时采集水电厂非电量、电量以及其它 相关信息, 实时对现场有关量实施控制, 使不同职能的操作人员能够通过上位机中丰富全面的画面直观 地监测和控制全厂的运行状态, 通过对相关历史数据的分析, 为系统的进一步优化提供了条件, 给生产 决策人员提供了可靠的依据。参考文献1234sy stem se tup 1988- 1995, in te llu t io n, incsy stem d eve lopm en t 1988- 1995, in te llu t io n, incsy stem d isp lay 1988- 1995, in te llu t io n, inca dvanced t oo ls 1988- 1995, in