电导仪在测量中的应用与改进

钱锋

摘 要：电导仪作为一次检测元件，在整个生产控制过程中起着极为重要的作用。该文阐述了电导仪的检测原理、在生产应用中出现的问题，以及相应的一些改进措施。电导仪在工业生产中应用非常广泛，在生产工艺中，回水可以循环再利用。正常生产条件下，回水为水蒸汽冷凝水，即软化水，可用作锅炉洗涤等；非正常条件下，如回水液位过高或过低，会引起碱液进入蒸汽中，就不能直接利用。回水质量的好坏，一直是影响产能的重要指标。所以正确判定回水合格与否，如何快捷准确地进行操作控制至关重要。

关键词：电导仪 取样方式 过滤吸附装置 改进

中图分类号：TH832.11 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0097-01

在生产系统中采用分析仪表——E+H工业电导仪来判定回水合格与否，该控制系统实现了蒸发回水的自动/人工控制。如果电导仪的测量准确率得以稳定，将为回水的正常输送提供有力的保证。近几年，由于种种原因，电导仪的测量准确率一直徘徊在平均90%以下，严重影响了回水的正常输送。

1 电导仪的基本工作原理和构成

1.1 基本工作原理

该仪表基于电解质在溶液中离解成正负离子，溶液的导电能力与离子有效浓度成正比的原理工作。用电极测量溶液的导电率，即可间接测得溶液中有效导电离子的多少。

1.2 仪表构成

该仪表构成见图1，各部分主要功能如下。

（1）CLS-12B1D1A传感器：也称电导仪一次元件、电导仪探头，它主要由正、负电极和测温元件构成，用来检测被测溶液的电导率和溶液温度。

（2）CLM-1513CD00转换器：将传感器测量的电导率转换成4-20mA DC的电流信号输送给计算机。

1.3 控制原理

计算机使用foxboro的I/Aseries系统，用模块实现其逻辑控制过程，当电导率大于60цs/cm时为不合格水，小于60цs/cm时为合格水，水的去向用三通阀来控制，使合格水与不合格水分别送到合格水槽和不合格水槽。在计算机上设置自动控制和手动控制，可进行控制方式切换，自动控制通过电导控制回路实现，手动控制通过操作人员的画面操作实现。

2 电导仪测量中的问题

2.1 回水测量现状

回水中的碱液其主要成分为NaOH及少量Na2CO3、Na2SO3 ，均为电解质。在日常的维护中，发现检修人员在工艺设备或管道上进行焊接作业后，电导仪常常会发生堵塞或测量波动的情况。对工艺方面来说，管道直径大，焊渣、铁屑对流程影响很小，但对仪表取料管来说，影响就很大。通过对大量的电导仪测量数据进行统计分析，与现场工艺相结合，发现造成电导仪测量准确率不高的症结主要是由于探头易堵塞和介质含铁锈。

2.2 探头易堵塞

电导仪探头是孔状结构，由正负电极组成，管是负电极，芯是正电极。在传统的测量方式中，一直采用的是下进侧出的方式，由于蒸发回水中有一些大颗粒的杂质，容易堵塞探头，因此测量就无法正常进行，会出现测量值高报的情况。测量中从下方进水从侧方出水无疑会让探头充当筛子的角色，为了解决这一问题，对取样方法进行了一定的改进。

2.3 介质含铁锈

电导仪在测量过程中，是通过测量介质在正负电极之间的导电性能来得到它的电导率。这里指的是碱液电离所产生的导电离子形成的电导。而由其他金属化合物分解形成的导电离子（如铁离子）则不作为计量指标，这是因为它们对回水质量影响不大。但是，电导仪在检测到其他离子所产生的电导后，如果超过标准，同样会通过计算机驱动三通调节阀来使回水进入不合格水槽。为了解决铁锈对测量的干扰问题，设计了一个过滤吸附装置，有效的解决了这一难题。

3 电导仪探头取样方式的改进

如图2所示，改变探头取水方向，将电导仪探头底座的进出口方向进行对调，由原来的下进侧出改为侧进下出。在实施前，通过数次的现场试验，将含有直径大于2mm铁渣的蒸溜水从下方进入和从侧方进入进行比较，查看探头堵塞情况，并测量其电导率。实验表明，改变水流方向明显改善了探头堵塞状况。

4 实施后整体结构图

首先在进水管一次阀门后增加过滤吸附装置，再连接到探头底座。考虑到探头底座曾出现水充不满的情况，在底座出口后增加了一个高于底座的回弯。这样做既可以使直径大于2mm的铁屑隔离在罐体内；又可以使水流顺利通过。实践证明，此次对电导仪进行改进后，电导仪探头堵塞和测值波动的情况大大改善，电导仪测量的准确率得到大幅提高。

5 改造后的仪表维护

（1）一次元件定期用稀酸溶液或适合的溶液洗涤，以保证测量准确性；（2）定期对电导元件进行标准液标定；（3）电导仪探头清洗周期2个月；（4）过滤吸附装置清洗周期2个月；（5）班组每周点检日检查1次计算机历史记录与历史趋势，并做记录。

6 結语

电导仪经过改造投运以来，测量稳定，运行良好，同时在生产、检修、维护等方面节省了大量的投入，产生的社会效益也是很大的。这项成果可应用于冶金、水泥、化工等行业，为它们提供一定的借鉴作用。

参考文献

[1] E+H电导仪操作手册[M].

[2] 王森，朱炳兴.仪表工试题集[M].北京：化学工业出版社，1992.

[3] 中国铝业山西分工司.企业技术标准 QB/SXCHALCO.11.01-2004计量及检测仪表维护检修规程[S].