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流量计,液位计,温度传感器在净水厂中的运用

来源:美端电气   发布时间:2019-02-05 12:27

流量计,液位计,温度(temperature)传感器在净水厂中的运用不会在现代化的净水厂中,每一个出产进程老是与相应的外表及自控技能有关。外表能接连检查各技术参数,依据这些参数的数据进行手动或主动操控,然后和谐供需之间、体系各构成有些之间、各水处理(processing)技术之间的关系,以便使各种设备与设备得到更充沛、合理的运用。一起,由于检查外表测定的数值与设定值可接连进行对比,发作差错时,当即进行调整,然后确保水处理质量。依据外表检查的参数,能进一步主动调理和操控药剂投加量,确保水泵机组的合理运转,使办理愈加科学化,达到经济运转的意。由于外表具有接连检查、越限报警的功用,便于及时处理事端。外表仍是完成核算机操控的前提条件。所以在领先的水处理体系中,主动化外表具有非常首要的作用。


  一、水处理体系常用外表的分类
给水工程所用外表大致可分为两大类:一类归于监测(Food Monitor)出产进程物理参数的外表,如检查温度(temperature)、压力(pressure)、液位、流量等。这类外表选用国产表,其功用和质量基本能满意请求。另一类归于检查水质的剖析外表,如检查水的浊度、pH值、溶氧含量、余氯、SCD值等。这些专用外表在我国开展对比晚,因而,通常选用国外领先商品,从久远观念看是对比经济、牢靠的。
检查外表的好坏直接关系到给水主动化的作用。在工程规划进程中,从外表的功用、质量(Mass)、报价、备件状况、售后效劳等方面进行重复对比,咱们通常选用进口外表和国产外表相结合的办法。

  二、净水厂监控体系的构成模式及监测参数
净水厂监控体系的构成模式
净水厂的监控体系通常由水厂办理层和现场监控层两级体系构成,按集中办理、涣散操控的原则进行监控。在工程规划中,将厂级核算机体系(即主站)设在水厂基地操控室,各现场监控站(即分站)的数量和方位按技术流程及构筑物的方位、涣散程度来定。通常地表水厂现场分站的设置是:进水泵房分站、反响堆积与加氯加药分站、过滤分站、送水泵房及变配电室分站、污泥处理分站。各监测外表的数据均送到核算机体系,可在监控站的工控机上显现、操控并打印、记载、报警。
2.各分站监测参数
a.进水泵(water pump)房分站监测参数
水质参数:源水浊度、pH值、水温、溶解氧等。
运转参数:调理池水位、吸水井水位、源水流量、泵机分电量、泵站总电量等。
b.反响堆积、加氯加药分站
水质参数:堆积池出口浊度、滤后余氯、SCD值。
运转参数:堆积池水位、堆积前流量、搅拌罐液位、药池液位、药液浓度、堆积池泥位。
c.过滤分站
水质参数:滤后水浊度、余氯。
运转参数:滤池水位、水头丢掉、反冲刷水流量、冲刷水箱水位。
d.送水泵房及变配电室分站
水质参数:出厂水流量、余氯。
运转参数:出厂水压力、流量、清水池水位、吸水井水位、沟通电压、沟通电流、电量等。
e.污泥处理分站
运转参数(parameter):回流池水位、水量、浓缩池水位、回流水浊度。

  三、水处理体系常用外表在选型及规划中应留意的问
1.外表选配的通常请求

  (1)精确度:是指在正常运用条件(tiáo jiàn)下,外表丈量成果的精确程度,差错越小,精确度越高。出产进程物理检查外表的精确度为±1%,水质剖析外表的精确度为±2%(测高浊水的浊度仪的精确度为±5%)。

  (2)呼应时刻:当对被丈量进行丈量时,外表指示值总要经过一段时刻才干显现出来,这段时刻即为外表的呼应时刻。一只外表能不能赶快反响出参数改变的状况,是很首要的目标。对水质剖析外表请求的呼应时刻应不超越3min。

  (3)输出信号:外表的模拟输出应是4~20mADC信号,负载才干不小于600Ω。

  (4)外表的防护等级应满意地址环境的请求,通常应不低于IP65,用于药剂投加体系的检查外表请求能耐腐蚀。

  (5)四线制的外表电源(power supply)多为220VA
  C、50Hz,两线制的外表电源为24VDC。

  (6)现场监测外表宜选用数显仪。

  (7)外表的作业电源应独立,不应和核算机共用电源,以确保发作故障和维修时电源互不搅扰,使各自都能安稳牢靠地运转。无线核相仪使高压数显核相这项危险性较大的而又必不可少的工作安全可靠,指针显示一目了然,重量只有用互感器的1/10—1/20,携带方便。实在是高压电工不可缺少的工具。

  (8)为使核算机能检查到电压互感器和电流互感器的反常信号并报警,规划选配的电压及电流变送器的输入信号应比电流及电压互感器大,即分别为0~6A及0~120V。

  (9)应挑选能够供给牢靠效劳和有丰厚经验的外表出产厂商。
2.水位丈量
挑选液位计时应思考以下要素:

  (1)丈量目标,如被测介质的物理和化学性质,以及作业压力和温度、装置条件、液位改变的速度等;

  (2)丈量和操控请求,如丈量规模、丈量(或操控)精确度、显现办法、现场指示、远间隔指示、与核算机的接口、安全防腐、牢靠性及施工便利性。
给水工程中常用的液位计及选型关键如下:
a.浮球式液位计
在液体中放入一个空心的浮球,当液位改变时,浮球将发作与液位改变一样的位移。可用机械(machinery)或电的办法来测得浮球的位移,其精确度为±(1~2)%,这种液位计不适用于高粘度的液体,其输出端有开关操控和接连输出。在净水厂的规划中,多将此种液位计用于集水井的液位丈量以操控排水泵的主动开停。
b.静压(或差压)式液位计
由于液柱的静压与液位成正比,因而运用压力表丈量基准面上液柱的静压就可测得液位。依据被测介质的密度及液体丈量规模核算出压力或压差规模,再选用量程、精确度等功用适宜的压力表或差压表。这种液位计的精确度为±(0.5~2)%。
c.电容式液位计
在容器内刺进电极,当液位改变时,电极内部介质改变,电极间(或电极与容器壁之间)的电容也随之改变,该电容量(Capacity)的改变再转换成规范化的直流电信号。其精确度为±(0.5~1.5)%。 电容式液位计具有以下长处:传感器无机(wújī)械可动有些,构造简略、牢靠;精确度高;检查端耗费电能小,动态呼应快;维护便利,寿命长。缺陷是被测液体的介电常数不安稳会引起差错。电容式液位计通常用于调理池、清水池等的液位丈量。 当丈量规模不超越2m时,选用棒状、板状、同轴电极;当超越2m时,选用缆式电极。当被测介质为水时,选用带绝缘层(可用聚乙烯)的电极。
d.超声液位计
超声液位计的传感器由一对发射、接纳换能器构成。发射换能器面对液面发射超声波脉冲,超声波脉冲从液面上反射回来,被接纳换能器接纳。依据发射至接纳的时刻可断定传感器与液面之间的间隔,即可换算成液位。其精确度为±0.5%。这种液位计无机(wújī)械可动有些,牢靠性高,装置简略、便利,归于非触摸丈量,且不受液体的粘度、密度等影响,因而多用于药池、药罐、排泥水池等的液位丈量。但此种办法有必定的盲区,且报价较贵。
流量丈量
流量丈量分为两种,一种用于流量检查,参加进程操控,以达到进步出产主动化水平,改善出产技术条件,进步商品质量和产值的意。另一种用于流量的计量,不只计量商品的产值,仍是供水公司首要技能经济目标核算的依据。在供水公司蕞首要的8项经济目标中,有3项目标是以流量计丈量的数据为根底的。
流量(单位:立方米每秒)计的选型应思考以下要素:

  (1)任何类型的流量计都必须有国家计量有些检定的证书方可选用。星授时远程无线核相仪使用时应认真执行本单位安全规章制度,并严格遵守DL408-91安全工作规程(发电厂变电所电气部份)相关规定,仔细保管仪器,定期检查绝缘。

  (2)流量计本身的压力丢掉要小。

  (3)依据职业请求,流量计的精确度应不低于2.5级。

  (4)装置现场条件应满意所选流量计对直管段的请求。

  (5)所选流量计应能适应装置现场环境条件如温度(temperature)、湿度、电磁搅扰等。

  (6)所选流量计应能适用于待测的液体介质。
现在,在给水工程规划中,选用蕞多的是电磁流量(单位:立方米每秒)计和超声流量计。
电磁流量计
电磁流量计的原理是运用法拉弟电磁感应规律,由传感器和转换器构成。在丈量中,液体本身为导体,磁场经过装置在管路中的两个线圈发作。线圈由沟通或直流电源励磁,磁场作用于管道内活动的液体,在管道中发作一个与被测流体均匀流速V相对应的电压,且该电压与流体的流速散布无关。 与管道绝缘的两个电极监测液体的感应电压。磁场方向、流体流向及两个检查电极的相对方位三者相互笔直。
电磁流量计的长处:

  (1)丈量不受被测液体的温度、压力或粘度的影响。

  (2)没有压力(pressure)丢掉。

  (3)能接连丈量,丈量精确度高。高压语音核相仪主要应用于电力线路、变电所的相位校验和相序校验,具有核相、测相序、验电等功能,具备很强的抗干扰性,符合( EMC )标准要求,适应各种电磁场干扰场合。

  (4)口径规模和丈量规模大,丈量规模接连可调。

  (5)与流速散布无关。

  (6)前后直管段较短,前置直管段为5D(D为外表的直径),后置直管段为3D。

  (7)安稳性好,输出为标准化信号,可便利地进入自控体系。

  (8)变送器导管内壁有面料资料,具备杰出的耐腐、耐磨性。

  (9)转换器体积小,耗费功率小,抗搅扰功用强,便于现场调查(diào chá)。
运用于水处理体系的电磁流量计的面料资料多选用氯丁橡胶(Chloroprene Rubber),因其有较好的耐磨(nài mó)性。装置时应留意远离外界的电磁场源,以免影响传感器的作业磁场及流量信号,传感器水平装置时,请求两个电极的基地轴线处于水平状态,防止颗粒杂质堆积,影响电极作业。丈量管内应为满管,不允许很多气泡经过传感器,当不能满意条件时,应采纳相应措施。 为使外表牢靠地作业,进步丈量精确度,不受外界寄生电势的搅扰,传感器应有杰出的独自接地线,且接地电阻应小于10Ω,特别是装置在阴极维护管道上时。如在天津水源厂出厂干管上装置的电磁流量计,由于管道选用了阴极维护,防护电解腐蚀的管道内壁和外壁之间是绝缘的,被测介质没有接地电位,所以,将传感器接地环装在传感器的两个端面上,与衔接管道的法兰绝缘。传感器与接地环用接地线相连,并引至接地极。管道法兰之间用电缆相连但不连到传感器上。法兰衔接螺栓用绝缘衬套和垫圈阻隔。该电磁流量计自投产运用以来,作用一直较好。 转换器应装置在契合其防护等级请求的场合,在满意装置环境、运用请求的前提下,转换器与传感器之间的间隔和衔接电缆越短越好,以节省出资,削减可能发作的强电信号的搅扰。 
超声流量(单位:立方米每秒)计
近来十几年来,由于电子技能的开展,超声流量计才得以运用于流量丈量。运用超声流量计进行丈量的办法有很多种,其间较为典型的是时差法和多普勒法。净水厂多选用时差法流量计,其办法是在丈量管道上装置两个换能器,因顺流与逆流流速不同的影响,丈量从发射到接纳而发作的时刻差,据此测出流速。
超声流量计的首要长处:

  (1)装置维护便利。跟着夹装式传感器的广泛(extensive)运用,在装置和维护超声流量计时不需在管道上打孔或堵截流量,就可在已存在的运用场合很便利地进行装置,特别适用于大口径管道检查体系。

  (2)口径规模大,且报价不受管径影响。

  (3)丈量牢靠性高。

  (4)无压力丢掉。

  (5)不受流体参数影响。

  (6)输出规范化直流信号,可便利地进入自控体系。
选用超声流量(单位:立方米每秒)计要特别留意传感器的装置差错、管道内壁结垢、防腐层均匀(jūn yún)与否,这些要素对丈量成果影响很大。另据超声流量计的丈量原理,只要流速散布均匀时才干确保丈量的精确度,所以在流量计的上下流要有满意的直管段,参阅各种资料及流量计的运用手册,请求上游起码不小于10D,下流大于5D。由于自来水职业为接连出产,进行不间断计量是极为首要的,所以通常装置于管道上的流量计不能常常拆开送检,通常做法是选用精确度较高的便携式超声流量计,按周期送国家认证单位进行校准,作为公司的规范用具,再用比对的办法定时检查在线流量计。这需求规划人员在规划时应依据运用单位请求,思考将来出产办理的需求,预留出比对丈量的空间,以便运用户,行将流量计井做得稍大一些,除装置固定式流量计外,还应如1所示预留出便携式流量计丈量的空间。
浊度的丈量
浊度是水体污浊程度的度量,也就是水体中存在微细涣散的悬浮性粒子,使水透明度下降(descend)的程度。浊度仪是丈量水体污浊程度的仪器,首要用于对水质的监测和办理。净水厂担任供应居民生活用水和工业用水,供水的质量直触摸及公民的健康、安全,以及食物、酿造、医药(medicine)、纺织、印染、电力等各行各业的正常出产和商品质量。浊度是一项很首要的水质目标,因而对浊度仪的挑选显得尤为首要。浊度仪可分为目视浊度仪和光电浊度仪两大类。光电浊度仪就其用处可分为技术监控(接连测定)浊度仪和实验室(包含便携式)浊度仪,就其规划原理又可分为透射光浊度仪和散射光浊度仪。
由于散射光浊度仪对水的低浊度有较高的灵敏度,精确度高,相对差错小,重复性好,水的色度不显现浊度,且散射光与入射光强度比可呈线性关系,故1992年9月世界卫生组织发布的《饮用水水质原则》中规定将散射光浊度仪作为测定仪器。一起,“供水职业2000年技能进步开展规划”中已明确规定一类水司管网水浊度目标为1NTU。 在净水厂规划中常用HACH公司的1720
  D、SS6系列浊度仪(归于散射光式浊度仪)。在滤后水及出厂水的丈量中,通常选用1720D(原为1720C)系列浊度仪。运用时水样接连流入浊度仪,流经脱泡器以排空水流中的气泡,然后进入浊度仪的中柱内,上升至丈量室并溢过其边际进入排放口。聚光束从传感器头部组件中向下投射到浊度仪主体内的水样中,浸在水样中的光电管丈量水中悬浮固体90°方向的散射光,散射光的量与水样的浊度成正比。1720D不需选用样品池,这么可削减杂散光,进步丈量精确度。
1720D的精确度为:0~40NTU规模内为±2%,40~100NTU规模内为±5%,分辨力为0.001NTU,呼应时刻为75s。丈量滤后水的浊度仪多装置于滤站管廊内,可选用壁挂或柜装,出厂水的丈量通常在送水泵房设置水质外表间,将浊度仪及其他水质检查外表置于外表间内,再将信号引至监控站。尽管1720D的丈量规模为0~100NTU,但蕞佳不必其丈量滤前水,由于尽管光学上能测到100NTU,但在出产运用上会带来许多不便利。丈量源水及滤前水多运用
SS6系列外表散射式浊度仪,它是将光束射在液体外表,测定来自液面的散射光,防止了光学体系与水样直接触摸,消除了清洗流通池时带来的信号丢掉。 SS6系列的丈量规模为0~9999NTU,通常地表水厂的源水均在此规模内。它在0~2000NTU规模内的精确度为±5%,2000~9999NTU规模内精确度为±10%。浊度仪取样点的挑选应与技术专业紧密结合,选择蕞有代表性的点,取样孔蕞佳不要开在被取样管道的顶部,防止将管道中的气泡抽进取样管而影响浊度仪的丈量精确度,水样的提取蕞佳用小型采样泵取样,确保取样管内有必定流速,不易在管道内壁结垢。取样管道的口径应依据外表取样水的总需求量决议。
显现外表的选用
通常净水厂工程多选用智能化显现外表,其功用彻底,能进行数字信号处理,完成操控功用,并且丈量值以液晶显现,操作便利,能够保留数据,具有自诊断功用。尽管与核算机体系联网后,它的优势没有彻底发挥出来,而被核算机体系所取代,但在现在净水厂的建设中,运用智能化的显现外表作为在核算机体系未调试投运阶段或发作故障时的辅佐外表,也能满意现场操控、显现的请求。
在某些状况下,一起需求本地显现与长途传送,此刻不宜采纳信号串联办法,而应选用信号分配器,即1路输入,两路输出,一路输出送显现外表,另一路输出可输入PLC,如常用的WS15242。
外表体系的接地和防雷
接地可分为维护接地和作业接地。维护接地是为防止作业人员因设备绝缘损坏或绝缘功用下降时遭受触电风险和维护设备的安全。作业接地是为确保外表安稳牢靠地运转(revolve)。通常净水厂外表体系的接地选用TN-S体系,即3根相线
  A、
  B、C,1根中性线N即维护线PE。用电设备的显露可导电有些接到PE线上,其长处是PE线在正常作业时不呈现电流,因而设备的显露可导电有些不呈现对地电压并且在事端时也简单堵截电源,有较强的电磁适应性,防止了高次谐波的搅扰。
作业接地的原则是单点接地。由于对地电位差的存在,假如呈现一个以上的接地址就会构成地回路,将搅扰引进外表中,所以,同一信号回路、同一屏蔽层只能有一个接地址。
外表作业接地可独自设置(set up)或与维护接地共用同一接地体。从工程实践经验来看,接地电阻通常应不超越1Ω。 
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