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一：概述

    多數(shù)水質(zhì)測(cè)量?jī)x器是在低壓環(huán)境中測(cè)試，要想在高壓流體設(shè)備中測(cè)量，難以實(shí)現(xiàn)，就需要把高壓液體轉(zhuǎn)化為低壓設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量后再把測(cè)量介質(zhì)回收到高壓設(shè)備中去，簡(jiǎn)單辦法加注射泵打回流。本設(shè)計(jì)采用引射原理，不需要能源把低壓測(cè)量介質(zhì)回收到高壓設(shè)備中去。該裝置不受環(huán)境影響，不需能源，方便在線操作。設(shè)備所帶參數(shù)為在線粘度測(cè)量，含沙量測(cè)量，ph值測(cè)量，氯離子測(cè)量，電導(dǎo)率測(cè)量。

二：工作原理和主要結(jié)構(gòu)

  1：工作原理

   理想正壓流體在有勢(shì)體積力作用下作定常運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)方程（即歐拉方程）沿流線積分而得到的表達(dá)運(yùn)動(dòng)流體機(jī)械能守恒的方程。因瑞士科學(xué)家D.伯努利于1738年提出而得名。對(duì)于重力場(chǎng)中的不可壓縮均質(zhì)流體 ，方程為p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c　式中p、ρ、v分別為流體的壓強(qiáng)、密度和速度；h為鉛垂高度；g為重力加速度；c為常量。上式各項(xiàng)分別表示單位體積流體的壓力能 p、重力勢(shì)能ρgh和動(dòng)能(1/2)*ρv ^2，在沿流線運(yùn)動(dòng)過程中，總和保持不變，即總能量守恒。但各流線之間總能量（即上式中的常量值）可能不同。對(duì)于氣體，可忽略重力，方程簡(jiǎn)化為p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0)，各項(xiàng)分別稱為靜壓 、動(dòng)壓和總壓。顯然 ，流動(dòng)中速度增大，壓強(qiáng)就減小；速度減小， 壓強(qiáng)就增大；速度降為零，壓強(qiáng)就達(dá)到大(理論上應(yīng)等于總壓)。

2：主要結(jié)構(gòu)

   該裝置分為高壓區(qū)和低壓區(qū)：高壓區(qū)主要是安裝在主管道的文丘里裝置，低壓區(qū)含分離器和測(cè)量管線。

通過文丘里裝置降壓測(cè)試流體介質(zhì)多種（5種）參數(shù)，并且氣液分離，以提高檢測(cè)參數(shù)精度，被檢測(cè)流體再經(jīng)過射流器升壓匯入主管道。下圖：

主管1為DN80,主管3為DN50,按流量為10方/小時(shí)，

查表DN80,10方/小時(shí)流速0.6m/s，DN50,10方/小時(shí)流速1.6m/s，

P1-P2=1/2mv2(1.62-0.62),P1和P2之間形成壓力差，在P1和P2之間安裝引射器，完成把低壓流體轉(zhuǎn)為高壓流體。設(shè)備設(shè)置氣液分離器，把氣液分開，完成多參數(shù)計(jì)量，含沙量計(jì)量采用流體提升500mm，測(cè)量500mm之間微差壓變化，計(jì)算出含沙量：（P沙水-P水）/ P沙水。氣液分離器頂端安裝安全泄壓閥，壓力可在0.6-1.6Mpa之間調(diào)節(jié)，裝置底部安裝排污閥排沙，進(jìn)分離器安裝調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)低壓區(qū)進(jìn)料來調(diào)節(jié)低壓區(qū)的壓力。

（注意事項(xiàng)：長(zhǎng)期運(yùn)行，氯離子，電導(dǎo)率，ph值探頭會(huì)粘灰塵，影響測(cè)量精度，需用清水沖洗，清水從排污閥進(jìn)，頂部防空閥出。長(zhǎng)期停產(chǎn)時(shí)，探頭須拆下浸泡在保護(hù)液內(nèi)。）

3. 規(guī)格尺寸

減壓取樣裝置下圖：

產(chǎn)品尺寸：長(zhǎng)*寬*高=1000mm*60mm*1200mm

產(chǎn)品重量：135kg

三、多參數(shù)型號(hào)規(guī)格

1、HYND-50在線粘度計(jì)

特點(diǎn)：

u 寬量程設(shè)計(jì)，多量程可選

u 精度高，重復(fù)性好，穩(wěn)定性強(qiáng)

u 溫度、粘度雙參數(shù)顯示(內(nèi)置PT1000傳感器)

u 多粘度單位自動(dòng)設(shè)定

u 無(wú)磨損件，免維護(hù)

u 安裝方便，操作簡(jiǎn)單

u 多種規(guī)格傳感器可選，適用于不同工況及特殊流體，還可訂制。

技術(shù)參數(shù)：

接線和操作

1. 現(xiàn)場(chǎng)變送單元連接

  現(xiàn)場(chǎng)變送單元外供電源24VDC,粘度和溫度4-20mADC,不需要外供電源。

2. 操作：上電后檢索1分鐘自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。

3. 調(diào)試：智能在線粘度計(jì)出廠時(shí)已經(jīng)按用戶提供的量程范圍進(jìn)行了標(biāo)定，用戶若需要現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，或中間商為用戶標(biāo)定：采取下列步驟：

1、將USB轉(zhuǎn)485連接器T/R+連接在MODBUS+端，T/R-連接在MODBUS-端，插入計(jì)算機(jī)USB接口。將USB轉(zhuǎn)485連接器帶的驅(qū)動(dòng)盤裝在計(jì)算機(jī)光盤內(nèi)，選擇和連接器對(duì)應(yīng)的型號(hào)，安裝驅(qū)動(dòng)。

2、將隨機(jī)帶的調(diào)試軟件拷貝到計(jì)算機(jī)/調(diào)試機(jī)內(nèi)，

連擊visManageV.1.4，出現(xiàn)顯示界面

顯示、 配置，兩個(gè)界面切換，電機(jī)配置可切換到配置界面

讀取間隔：2s-1000s，記錄數(shù)據(jù)間隔，間隔時(shí)間長(zhǎng)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)間長(zhǎng)，1年。

從站地址：在多機(jī)MODBUS 應(yīng)用中，設(shè)置從站地址，0-255個(gè)。

串口號(hào)：USB默認(rèn)的com口，注意：若連不上，檢查計(jì)算機(jī)硬件的連接口是否正確。

打開串口：為串口通訊，關(guān)閉串口：串口不通訊。

開始讀取：按壓開始讀取鍵，數(shù)據(jù)開始傳輸。

該界面是實(shí)時(shí)顯示在線粘度計(jì)的粘度、溫度，粘度、溫度4-20mA瞬時(shí)值，測(cè)量信號(hào)瞬時(shí)值

顯示粘度和溫度運(yùn)行曲線

記錄歷史數(shù)據(jù)窗口，只有在通訊時(shí)才能顯示

按下 配置窗口，出現(xiàn)下面標(biāo)準(zhǔn)畫面 

讀取：讀取界面設(shè)定的所有參數(shù)

寫入：將修改的參數(shù)寫入到在線粘度計(jì)板卡內(nèi)

注意：在修改之前一定要先讀取數(shù)據(jù)，以免寫入原始數(shù)據(jù)。

24點(diǎn)折線標(biāo)定，數(shù)據(jù)來源，將電壓信號(hào)值，在0-2500mV之間分為24段，測(cè)量不同標(biāo)準(zhǔn)粘度對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)若干值，擬合出一個(gè)曲線，選擇24段端點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粘度設(shè)入表格內(nèi)，重點(diǎn)測(cè)量端設(shè)置密一點(diǎn)，不重要測(cè)量端設(shè)置少一點(diǎn)。

如0-10000cp標(biāo)定曲線

拉開選擇粘度單位

CP：厘泊（動(dòng)力粘度）(物理單位制CGS)

P：   泊（動(dòng)力粘度）CGS) (物理單位制CGS) 

mPa.S：毫帕斯卡.秒（動(dòng)力粘度）（國(guó)際單位制SI）

Pa.S：帕斯卡.秒（動(dòng)力粘度）（國(guó)際單位制SI）

mm2/S：二次方毫米每秒（運(yùn)動(dòng)粘度）（國(guó)際單位制SI）

m2/S：二次方米每秒（運(yùn)動(dòng)粘度）（國(guó)際單位制SI）

st：斯托克斯（運(yùn)動(dòng)粘度）(物理單位制CGS)

cst：厘斯托克斯（運(yùn)動(dòng)粘度）(物理單位制CGS)

s：秒

動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度換算公式：η=υ.ρ

η：動(dòng)力粘度

υ：運(yùn)動(dòng)粘度

ρ：同溫下的密度

實(shí)際溫度：用標(biāo)準(zhǔn)溫度測(cè)的某點(diǎn)設(shè)入里面，溫度按設(shè)定后的曲線運(yùn)行

溫度下限：設(shè)置溫度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)4mA 

溫度上限：：設(shè)置溫度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)20mA

粘度下限：設(shè)置溫度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)4mA 

粘度上限：設(shè)置溫度量程下線，該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)20mA

設(shè)置站號(hào)：MODBUS 多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)用0-255站點(diǎn)

電壓增益：電壓增益是改變?cè)诰€粘度計(jì)電壓信號(hào)，一般只在出廠標(biāo)定用，若用戶或經(jīng)銷商使用，應(yīng)選擇配置電壓增益，拉動(dòng)增益條，可改變電壓信號(hào)，向左減小，向右增大，在線粘度計(jì)空載電壓信號(hào)2200-2300mV為適宜。調(diào)整寫入后，切記消除配置電壓增益選擇

舉例:

根據(jù)測(cè)量粘度的范圍，選擇粘度上限和粘度下限標(biāo)準(zhǔn)液，根據(jù)附表公式配置五種以上標(biāo)定點(diǎn)，或采用標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)，測(cè)量五種以上標(biāo)定點(diǎn)，用被標(biāo)定在線粘度計(jì)分別測(cè)量標(biāo)定點(diǎn)的傳感器的電壓值，按照24點(diǎn)曲線擬合粘度和信號(hào)電壓變化曲線，設(shè)置24點(diǎn)數(shù)值。

選擇粘度、溫度上下限，確定量程和4-20mA的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

 運(yùn)行圖

上位通訊：在線粘度計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)modbus，讀取地址，溫度10000，粘度10002。

 2、電導(dǎo)率

Hamilton電導(dǎo)率 智能電極 Conducell

瑞士Hamilton為*家推出無(wú)需變送器的電導(dǎo)率電極的廠家，稱為Hamilton ARC系列電極，Conducell ARC是用于生化制藥行業(yè)和食品飲料行業(yè)的ARC電極，電極直接輸出4-20 m模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，無(wú)需變送器，大大降低了新項(xiàng)目的投入成本。

瑞士Hamilton為*家推出無(wú)需變送器的電導(dǎo)率電極的廠家，稱為Hamilton ARC系列電極，Conducell ARC是用于生化制藥行業(yè)和食品飲料行業(yè)的ARC電極，電極直接輸出4-20 mA模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，無(wú)需變送器，大大降低了新項(xiàng)目的投入成本。

應(yīng)用行業(yè)

技術(shù)參數(shù)

連接和操作

操作：參考HYND-50在線粘度計(jì)，把主參數(shù)設(shè)為電導(dǎo)率

3、含沙量

含沙量采用雙膜盒微差壓變送器3051DP,

含沙量設(shè)定：

含沙量=(p沙液-p純液)/p沙液*99%，單位%

4、PH值

污水處理pH電極是專為污水行業(yè)所設(shè)計(jì)的pH電極，采用Hamilton*的單孔技術(shù)，永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生隔膜阻塞的問題，雙參比的設(shè)計(jì)使電極的使用壽命顯著延長(zhǎng)。是應(yīng)對(duì)污水惡劣工況的Z佳選擇。

技術(shù)參數(shù)：

pH范圍：0-14

精度：0.01PH

溫度范圍：0-60℃

壓力范圍：0-16 bar

隔膜：Hamilton單孔技術(shù)

參比液：POLISOLVE電解液

變送單元

輸出4-20mA

5、氯離子

CL2085在線氯離子

用途

PF2085型在線氯離子復(fù)合電極，是用氯單晶膜，聚四氯乙烯環(huán)形液接界面及固體電解質(zhì)復(fù)合而成，具有耐壓抗污染等特性。廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料、太陽(yáng)能材料、冶金工業(yè)、含氯電鍍等行業(yè)廢水處理過程控制、排放監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。

在線氯離子電極是測(cè)定水溶液中氯離子濃度或間界測(cè)定能與氯離子形成隱定絡(luò)合物的離子濃度的指示電極。

技術(shù)指標(biāo)

電極的使用說明與維護(hù)

1  使用說明

①、電極使用中，建議每周清洗保養(yǎng)1～2次，并進(jìn)行電極校正；校正前，用去離子水洗凈至空白電位 +200mV以上。

②、電極清洗通常以自來水為主；如氯單晶膜表面有鈣沉積物，可用5～10%鹽酸浸泡10分鐘使沉積物溶解，再用自來水充分清洗干凈，然后在3mol KCL溶液中浸泡10分鐘以上；

如有油性物質(zhì)粘附，可用洗滌劑浸泡、清洗至潔凈，再用自來水充分清洗干凈。

③、如氯單晶膜表面用鹽酸都無(wú)法清洗干凈，可用拋光粉拋光，然后用自來水充分清洗干凈，勿使用尖硬物刮檫氯單晶膜。

④、電極不使用時(shí)，用3mol KCL溶液保養(yǎng)，請(qǐng)勿長(zhǎng)期浸泡在純水中。

2   電極維護(hù)

離子濃度計(jì)使用的好壞，很大程度上取決于電極的維護(hù)。應(yīng)經(jīng)常清洗電極，確保其不受污染；每隔一段時(shí)間要標(biāo)定電極；在停水期間，應(yīng)確保電極浸泡在被測(cè)液中，否則會(huì)縮短其壽命；必須保持電纜連接頭清潔，不能受潮或進(jìn)水。確實(shí)是儀表出了問題，請(qǐng)不要自行修理，請(qǐng)與我們聯(lián)系。

接線和操作

操作：參考HYND-50在線粘度計(jì)，把主參數(shù)設(shè)為氯離子

四、集中管理系統(tǒng)

集中管理傳感器的控制系統(tǒng)

HYNMD-k控制器（安裝防爆區(qū)）控制箱：500mm*400mm*200mm，該尺寸在制作中

整體接線

內(nèi)部端子接線圖

技術(shù)規(guī)格

1.可顯示單位：cp、p、mPa.s、Pa.s、kg/m3、m／s、ppm、PH值等任意設(shè)定

2.通訊協(xié)議：ModbusTCP協(xié)議。ModbusRTU協(xié)議

3.輸出信號(hào)：4路4～20mA輸出（包括：粘度、電導(dǎo)率、含沙量、PH值、氯離子）

4.支持溫度補(bǔ)償（變送器開放編程運(yùn)算）；

5.現(xiàn)場(chǎng)軟件校準(zhǔn)零位；

6.工作電源：24VDC；

7.工作溫度：-10-65°C

8.防護(hù)等級(jí)：IP67；

9.上位機(jī)通過端子RS +,RS–485通訊，通信協(xié)議ModbusRTU協(xié)議，可使用Modbus poll測(cè)試，RS485默認(rèn)通信波特率9600，無(wú)奇偶校驗(yàn)位，使用03功能碼，設(shè)備地址為2，讀取slave id 為10，40002為十六進(jìn)制，對(duì)應(yīng)0x0000，（如需更改可通過以太網(wǎng)192.168.2.1網(wǎng)線連接，軟件為Step 7 smart，同時(shí)更改系統(tǒng)設(shè)置與程序），串口測(cè)試軟件為Modbus poll，該軟件地址設(shè)置為圖1所示

 1、Modbus poll地址設(shè)置

10.現(xiàn)場(chǎng)顯示粘度、含沙量、電導(dǎo)率、PH值、氯離子、溫度；

11.在線粘度、密度、氯離子、PH值和實(shí)驗(yàn)室對(duì)應(yīng)的二次開發(fā)平臺(tái)，可擬合公式預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果

12.多產(chǎn)品粘度參數(shù)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型

13.長(zhǎng)期保存歷史數(shù)據(jù)

人機(jī)交互顯示：威綸通TK-8071ip，西門子S7-200

通訊協(xié)議：ModbusTCP協(xié)議，plc與威綸通（以及pc）端通過以太網(wǎng)連接（注意：請(qǐng)勿隨意更改plc、觸摸屏內(nèi)部程序）

2、PLC西門子S7-200通訊參數(shù)設(shè)置

14.帶粘度、密度、氯離子、PH值修正功能：將高溫實(shí)時(shí)粘度、密度、氯離子、PH值.換算成和實(shí)驗(yàn)室粘度、含沙量、PH值

五：安裝操作手冊(cè)及注意事項(xiàng)

安裝操作

將主管線法蘭1和4安裝在主管線上；

第二步：設(shè)備裝到主管道后，關(guān)閉截止閥22，儀器設(shè)備接口用相應(yīng)的堵頭密封后，安裝雙差壓含沙量，進(jìn)行流體運(yùn)行，

第三步：逐漸打開截止閥22，觀察壓力表25，正常流體運(yùn)行下，壓力表穩(wěn)定在0.4Mpa，工作一段時(shí)間；

第四步：關(guān)閉截止閥22，打開排泄閥11，壓力排放為零，安裝粘度計(jì)9，電導(dǎo)率8，氯離子7，ph值6，等儀器，

第五步：將控制器固定在適當(dāng)位置，電纜預(yù)留長(zhǎng)度5米，將儀器按說明書接入控制器內(nèi)。

第六步：儀器出廠已經(jīng)標(biāo)定，現(xiàn)場(chǎng)安裝后，查看零點(diǎn)有無(wú)漂移，若有，粘度計(jì)，電導(dǎo)率，氯離子需用華宇儀器提供軟件2.2版本校準(zhǔn)，ph和含沙量用顯示屏校準(zhǔn)。

第七步：安裝完畢，關(guān)閉截止閥11，緩慢打開截止閥20，使壓力表25指示0.3 Mpa.觀察15有無(wú)流量通過，葉片旋轉(zhuǎn)，工作正常。葉片不轉(zhuǎn)動(dòng)，并不全是工作不正常，也可能是流速慢。

注意事項(xiàng)

1、壓力超過2.0 Mpa.安全閥17會(huì)泄漏，屬正常泄漏，不是設(shè)備泄漏；

2、現(xiàn)場(chǎng)安裝后，查看零點(diǎn)有無(wú)漂移，若有，粘度計(jì)，電導(dǎo)率，氯離子需用華宇儀器提供軟件2.2版本校準(zhǔn)，ph和含沙量用顯示屏校準(zhǔn)。