一：概述

    多數(shù)水質(zhì)測量儀器是在低壓環(huán)境中測試，要想在高壓流體設備中測量，難以實現(xiàn)，就需要把高壓液體轉(zhuǎn)化為低壓設備進行測量，測量后再把測量介質(zhì)回收到高壓設備中去，簡單辦法加注射泵打回流。本設計采用引射原理，不需要能源把低壓測量介質(zhì)回收到高壓設備中去。該裝置不受環(huán)境影響，不需能源，方便在線操作。設備所帶參數(shù)為在線粘度測量，含沙量測量，ph值測量，氯離子測量，電導率測量。

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體積力作用下作定常運動時，運動方程（即歐拉方程）沿流線積分而得到的表達運動流體機械能守恒的方程。因瑞士科學家D.伯努利于1738年提出而得名。對于重力場中的不可壓縮均質(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、密度和速度；h為鉛垂高度；g為重力加速度；c為常量。上式各項分別表示單位體積流體的壓力能 p、重力勢能ρgh和動能(1/2)*ρv ^2，在沿流線運動過程中，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。對于氣體，可忽略重力，方程簡化為p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0)，各項分別稱為靜壓 、動壓和總壓。顯然 ，流動中速度增大，壓強就減??；速度減小， 壓強就增大；速度降為零，壓強就達到大(理論上應等于總壓)。

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)含分離器和測量管線。

通過文丘里裝置降壓測試流體介質(zhì)多種（5種）參數(shù)，并且氣液分離，以提高檢測參數(shù)精度，被檢測流體再經(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，

查表DN80,10方/小時流速0.6m/s，DN50,10方/小時流速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。設備設置氣液分離器，把氣液分開，完成多參數(shù)計量，含沙量計量采用流體提升500mm，測量500mm之間微差壓變化，計算出含沙量：（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，進分離器安裝調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)低壓區(qū)進料來調(diào)節(jié)低壓區(qū)的壓力。

（注意事項：長期運行，氯離子，電導率，ph值探頭會粘灰塵，影響測量精度，需用清水沖洗，清水從排污閥進，頂部防空閥出。長期停產(chǎn)時，探頭須拆下浸泡在保護液內(nèi)。）

3. 規(guī)格尺寸

減壓取樣裝置下圖：

產(chǎn)品尺寸：長*寬*高=1000mm*60mm*1200mm

產(chǎn)品重量：135kg

三、多參數(shù)型號規(guī)格

1、HYND-50在線粘度計

特點：

u 寬量程設計，多量程可選

u 精度高，重復性好，穩(wěn)定性強

u 溫度、粘度雙參數(shù)顯示(內(nèi)置PT1000傳感器)

u 多粘度單位自動設定

u 無磨損件，免維護

u 安裝方便，操作簡單

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)場變送單元連接

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

2. 操作：上電后檢索1分鐘自動進入工作狀態(tài)。

3. 調(diào)試：智能在線粘度計出廠時已經(jīng)按用戶提供的量程范圍進行了標定，用戶若需要現(xiàn)場標定，或中間商為用戶標定：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，插入計算機USB接口。將USB轉(zhuǎn)485連接器帶的驅(qū)動盤裝在計算機光盤內(nèi)，選擇和連接器對應的型號，安裝驅(qū)動。

2、將隨機帶的調(diào)試軟件拷貝到計算機/調(diào)試機內(nèi)，

連擊visManageV.1.4，出現(xiàn)顯示界面

顯示、 配置，兩個界面切換，電機配置可切換到配置界面

讀取間隔：2s-1000s，記錄數(shù)據(jù)間隔，間隔時間長，存儲數(shù)據(jù)時間長，1年。

從站地址：在多機MODBUS 應用中，設置從站地址，0-255個。

串口號：USB默認的com口，注意：若連不上，檢查計算機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?。喊磯洪_始讀取鍵，數(shù)據(jù)開始傳輸。

該界面是實時顯示在線粘度計的粘度、溫度，粘度、溫度4-20mA瞬時值，測量信號瞬時值

顯示粘度和溫度運行曲線

記錄歷史數(shù)據(jù)窗口，只有在通訊時才能顯示

按下 配置窗口，出現(xiàn)下面標準畫面 

讀?。鹤x取界面設定的所有參數(shù)

寫入：將修改的參數(shù)寫入到在線粘度計板卡內(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點折線標定，數(shù)據(jù)來源，將電壓信號值，在0-2500mV之間分為24段，測量不同標準粘度對應的電壓信號若干值，擬合出一個曲線，選擇24段端點對應的粘度設入表格內(nèi)，重點測量端設置密一點，不重要測量端設置少一點。

如0-10000cp標定曲線

拉開選擇粘度單位

CP：厘泊（動力粘度）(物理單位制CGS)

P：   泊（動力粘度）CGS) (物理單位制CGS) 

mPa.S：毫帕斯卡.秒（動力粘度）（國際單位制SI）

Pa.S：帕斯卡.秒（動力粘度）（國際單位制SI）

mm2/S：二次方毫米每秒（運動粘度）（國際單位制SI）

m2/S：二次方米每秒（運動粘度）（國際單位制SI）

st：斯托克斯（運動粘度）(物理單位制CGS)

cst：厘斯托克斯（運動粘度）(物理單位制CGS)

s：秒

動力粘度和運動粘度換算公式：η=υ.ρ

η：動力粘度

υ：運動粘度

ρ：同溫下的密度

實際溫度：用標準溫度測的某點設入里面，溫度按設定后的曲線運行

溫度下限：設置溫度量程下線，該點對應的輸出信號4mA 

溫度上限：：設置溫度量程下線，該點對應的輸出信號20mA

粘度下限：設置溫度量程下線，該點對應的輸出信號4mA 

粘度上限：設置溫度量程下線，該點對應的輸出信號20mA

設置站號：MODBUS 多點網(wǎng)絡用0-255站點

電壓增益：電壓增益是改變在線粘度計電壓信號，一般只在出廠標定用，若用戶或經(jīng)銷商使用，應選擇配置電壓增益，拉動增益條，可改變電壓信號，向左減小，向右增大，在線粘度計空載電壓信號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)測量粘度的范圍，選擇粘度上限和粘度下限標準液，根據(jù)附表公式配置五種以上標定點，或采用標準粘度計，測量五種以上標定點，用被標定在線粘度計分別測量標定點的傳感器的電壓值，按照24點曲線擬合粘度和信號電壓變化曲線，設置24點數(shù)值。

選擇粘度、溫度上下限，確定量程和4-20mA的對應關(guān)系。

 運行圖

上位通訊：在線粘度計采用標準modbus，讀取地址，溫度10000，粘度10002。

 2、電導率

Hamilton電導率 智能電極 Conducell

瑞士Hamilton為*家推出無需變送器的電導率電極的廠家，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模擬信號或數(shù)字信號，無需變送器，大大降低了新項目的投入成本。

瑞士Hamilton為*家推出無需變送器的電導率電極的廠家，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模擬信號或數(shù)字信號，無需變送器，大大降低了新項目的投入成本。

應用行業(yè)

技術(shù)參數(shù)

連接和操作

操作：參考HYND-50在線粘度計，把主參數(shù)設為電導率

3、含沙量

含沙量采用雙膜盒微差壓變送器3051DP,

含沙量設定：

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)所設計的pH電極，采用Hamilton*的單孔技術(shù)，永遠不會發(fā)生隔膜阻塞的問題，雙參比的設計使電極的使用壽命顯著延長。是應對污水惡劣工況的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)復合而成，具有耐壓抗污染等特性。廣泛應用于半導體材料、太陽能材料、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)測領域。

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

技術(shù)指標

電極的使用說明與維護

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，用3mol KCL溶液保養(yǎng)，請勿長期浸泡在純水中。

2   電極維護

離子濃度計使用的好壞，很大程度上取決于電極的維護。應經(jīng)常清洗電極，確保其不受污染；每隔一段時間要標定電極；在停水期間，應確保電極浸泡在被測液中，否則會縮短其壽命；必須保持電纜連接頭清潔，不能受潮或進水。確實是儀表出了問題，請不要自行修理，請與我們聯(lián)系。

接線和操作

操作：參考HYND-50在線粘度計，把主參數(shù)設為氯離子

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值等任意設定

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

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

4.支持溫度補償（變送器開放編程運算）；

5.現(xiàn)場軟件校準零位；

6.工作電源：24VDC；

7.工作溫度：-10-65°C

8.防護等級：IP67；

9.上位機通過端子RS +,RS–485通訊，通信協(xié)議ModbusRTU協(xié)議，可使用Modbus poll測試，RS485默認通信波特率9600，無奇偶校驗位，使用03功能碼，設備地址為2，讀取slave id 為10，40002為十六進制，對應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，同時更改系統(tǒng)設置與程序），串口測試軟件為Modbus poll，該軟件地址設置為圖1所示

 1、Modbus poll地址設置

10.現(xiàn)場顯示粘度、含沙量、電導率、PH值、氯離子、溫度；

11.在線粘度、密度、氯離子、PH值和實驗室對應的二次開發(fā)平臺，可擬合公式預測實驗室測試結(jié)果

12.多產(chǎn)品粘度參數(shù)和實驗室測量建立對應的數(shù)學模型

13.長期保存歷史數(shù)據(jù)

人機交互顯示：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)設置

14.帶粘度、密度、氯離子、PH值修正功能：將高溫實時粘度、密度、氯離子、PH值.換算成和實驗室粘度、含沙量、PH值

五：安裝操作手冊及注意事項

安裝操作

將主管線法蘭1和4安裝在主管線上；

第二步：設備裝到主管道后，關(guān)閉截止閥22，儀器設備接口用相應的堵頭密封后，安裝雙差壓含沙量，進行流體運行，

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

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9，電導率8，氯離子7，ph值6，等儀器，

第五步：將控制器固定在適當位置，電纜預留長度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)標定，現(xiàn)場安裝后，查看零點有無漂移，若有，粘度計，電導率，氯離子需用華宇儀器提供軟件2.2版本校準，ph和含沙量用顯示屏校準。

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有無流量通過，葉片旋轉(zhuǎn)，工作正常。葉片不轉(zhuǎn)動，并不全是工作不正常，也可能是流速慢。

注意事項

1、壓力超過2.0 Mpa.安全閥17會泄漏，屬正常泄漏，不是設備泄漏；

2、現(xiàn)場安裝后，查看零點有無漂移，若有，粘度計，電導率，氯離子需用華宇儀器提供軟件2.2版本校準，ph和含沙量用顯示屏校準。