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DDM型工业电导变送器技术指标及原理

  • 时间:2013-07-20 14:05来源: 点击:

一、概述

DDM型工业电导变送器,是同过测量溶液电导值来间接测量离子浓度的流程仪表,它可以在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。

电导率是水质纯度的重要指标。锅炉用水、半导体工业用的去离子、水、蒸馏水和工业废水中杂质的多少,就是用电导法来测定的。各种化学溶液中的酸、碱盐浓度,锅炉水中溶解氧,含量都可以用电导法来测量。

DDM型工业电导变送器集传感器、转换器和指示表为一体,设计新颖,工作可靠,具有以下突出特点:

1、实现了二线制传输,可以方便的与DDZ系列仪表组成系统。

2、模块化电子单元,抗震防潮,工作可靠,无分布电容和电磁波影响,抗 干扰能力强。

3、设有防过载保护电路,当被测溶液杂质严重超标,变送器过载时,输出最大电流不超过28mA。

4、数字式就地显示表头,直观方便。

 

二、主要技术指标

 

1、测量范围:0-10~0-10000μs/cm

2、准确度:1.5级

3、漂移≤0.5%/24小时

4、负载特性:0-10mA时,0-1200Ω、电源波动、170~250VAC;4-20mA时,0-600Ω、16-38VDC。

5、工作压力600KPa、2.5MPa两种。

6、介质温度-10~80℃,80-180℃

7、环境条件:环境温度-10~55℃,湿度≤95%

三、工作原理

 

1、电导与电导率的概念

电解质溶液与金属导体一样,是电的良导体,因此,电流流过电解质时,必有电阻作用,并符合欧姆定律。但液体的电阻温度特性与金属导体相反,其温度特性是负的,为区别于金属导体,电解质溶液的导电能力,用电导或电导率表示电导是电阻的倒数,电导率是电阻率的导数。如果用G表示电导,S表示电导率,则有下列公式:

 

    1  1  A     A

G = — = — = — = S—

   R    ρ    L      L

       式中:R─溶液电阻Ω

             ρ─电阻率Ω·cm

             L─导线长度cm

             A─导线截面积cm2

             G─电导S.M-1(S,西门子1S=1Ω-1)

                        1

             S─电导率──

                      Ω·cm

当L=1cm,A=1cm2时,G=S即1cm3体积溶液所具有的电导就是电导率。如果在1cm3体积中充一个摩尔浓度的溶液时即叫摩尔电导率。

2、电导率的测量

两个互相绝缘的电极组成电导池,在其中间,放置待测电解质溶液,并通过恒压交变电流,就形成了电回路。固定电压与电极尺寸,则回路电流I只是电导率S的函数,且为一次函数:

I0=f(s)=KS+d

式中K为直线方程的斜率,与电导池供电电源参数有关,改变电源参数,即可改变斜率(测量范围)。直线方程中由于归定了输出电流范围,因此,当S=0时,求出常数项d,就可以测定出该待测溶液中流过的电流,也就测出了该待测溶液的电导率。

    在电解质溶液中,单位体积内所含离子浓度越大其电导率也越大,离子的化合价数越高,电导率也越大;离子迁移的速度越快,电导率也越大;绝对纯水的理论电导率5.5×10-8S/cm(25℃),不同纯度的水溶液与它们的电导率关系如下:

 3、电导率变送器电路原理

DDM型电导率变送器主要由电导池,电子模块,显示表头和壳体组成,结构见图四,电路原理如图二所示

 

  

图二电导变送器电路原理图

电导池由电子单元内的方波交变电源驱动,便产生了正比于电导率的电流信号,经放大和温度补偿后,再送入相敏整流器进行解调,验出电导率的直流信号。足够大的直流电压信号,经过电压电流转换级,向外输出具有恒流特性的标准电流电压信号。为消除极化误差,提高测量精度,激励电源采用了频率为800~1000Hz左右的恒压交变电源,该电源具有良好的稳压特性,变送器空载情况下,DC24V电源在16-38V,AC220V电源在70-250V之间变化,对变送器的输出影响不大于0.5%(满量程)。

 
 

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