在線水質檢測儀表安裝與調試的幾點思考

2019-10-28 16:04:49??????點擊:

在線水質檢測儀表安裝與調試的幾點思考

在線監測儀表應用的范圍非常廣泛, 如垃圾焚燒發電、 冶金工業、 化學工業等行業。 以廣東某地水質凈化工程為例, 結合相關理論知識, 介紹了常用在線監測儀表的選型和安裝調試技巧。 通過對水質凈化工程在線儀表的分析, 總結出常用在線監測儀表安裝與調試的思路和方法。
引言
改革開放以來, 我國的經濟有了突飛猛進的發展, 水質凈化工程、 垃圾焚燒發電工程、 鋼鐵冶煉工程等領域的工業自動化水平有了不斷提高。 在線監測儀表是自動化監控領域的一個重要環節, 它負責采集現場的各項參數并傳送到中央控制器中。 工程技術人員對在線監測儀表進行選型、 安裝以及調試過程中, 存在對儀表安裝方法不熟悉、 原理不了解的問題。 筆者以廣東某地水質凈化工程在線監測儀表安裝與調試為例, 對常見的儀表的選型、 安裝以及調試進行分析。
1 水質凈化工程常規污染物標準
水質凈化工程承擔著處理城鎮生活污水的任務, 國家有明確的水質排放標準。 我國將城鎮生活污水排放的常規污染物分為三個標準, 分別是一級、 二級和三級標準。 一級標準又分為 A 、 B兩個標準
1 ) 城市水質處理凈化工程的出水一般作為回用水, 采用一級標準中的 A 標準。
2 ) 城市水質凈化工程的出水排入地表水 Ⅲ 類功能領域和承擔二類功能的河流、 湖泊、 水庫,采用一級標準中的 B 標準。
3 ) 城市水質凈化工程的出水排入地表水 Ⅳ 、Ⅴ 類功能領域和承擔三、 四類功能的河流、 湖泊、水庫, 采用二級標準。
4 ) 非重點?;ち煊蚧蚍撬幢;で⒌乃蝕砭換こ?, 可根據當地的實際情況, 采用一級強化處理的工藝, 執行三級標準。
水質凈化工程的水質檢測主要包括進水、 處理中水質、 出水三方面。 工作人員通常需檢測污水中的化學需氧量、 生化需氧量、 懸浮物等共 12項指標, 根據 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918 — 2002) , 本文所述的相關參數見表 1所示。
2 儀表的安裝方法及注意事項
在線檢測儀表用于監測生產過程中的物理量,也稱為過程儀表。 在水質凈化過程控制系統中,過程儀表充當著重要的角色, 是保證水質達標的關鍵設備。 水質凈化工程常用的過程儀表有: 超聲波液位計、 超聲波液位 差計、 污泥界 面儀、電磁流量計、 明渠流量計、 壓力變送器、 溫度變送器等, 設計人員根據工藝要求和現場情況選擇儀表。 水質凈化工程常用儀表選型標準見表 2所示。
2.1 超聲波液位計和液位差計
超聲波液位計和液位差計是利用超聲波遇到物質反射的原理, 測量污水離地面的高度, 一般安裝在水質凈化工程的提升泵房中。 設計人員應先了解現場的實際情況, 確定選用儀表的量程,量程選擇錯誤不僅影響價格, 還會影響儀表的正常使用。 工作人員在安裝時要充分了解儀表的原理和安裝要求, 超聲波應與被測量物體呈垂直方向, 防止池壁或其他物質干擾; 安裝時應注意液位計的波束角, 如果提升泵房較小, 應選用小波束角的液位計; 液位計探頭與被測物體要有一定的距離, 太近或太遠都有可能導致測量數據不準確, 不同型號的液位計要求距離不同, 因此安裝人員應充分閱讀儀表說明書; 在測量表面波動較大的物質時, 不建議采用一體式液位計, 因為誤差較大 [3] 。
水質凈化工程常規污染物標準
儀表選型標準
2.2 污泥界面儀
污泥界面儀是測量污水中污泥厚度的一種儀表, 一般安裝在二沉池。 其測量介質是污水, 儀表的探頭需安裝在水下 10cm 左右, 通常安裝在二沉池刮泥機前進方向的背面, 以防止雜物的干擾; 污泥界面儀在使用過程中可能會存在一定的波動, 工作人員應定期進行維護。
2.3 電磁流量計
電磁流量計是利用法拉第電磁感應原理制造,用來測量物質流量的一種儀器。 在水質凈化工程中, 它主要用來測量進水流量、 出水流量和鼓風機的空氣流量等。 電磁流量計的安裝是否正確影響到測量數據是否準確, 筆者總結電磁流量計的安裝應注意以下幾方面問題:
1 ) 利用電磁流量計測量物質流量時, 要求被測物質保持一定的流速以上, 否則導致測量數據不準確。 當物質的實際流速達不到電磁流量計的流速時, 經設計單位批準, 可采用縮小管徑的方法提升物質的流速。
2 ) 電磁流量計的安裝位置有嚴格的要求。 首先應保證滿管安裝, 其次流量在必須安裝在直管上, 直管的安裝要求前面不得小于 5 倍直徑, 后面不得小于 3 倍直徑, 且傳感器附近不得安裝旁通管、 閥門等, 否則影響流量計的精度。
3 ) 電磁流量計一般防水等級較低, 安裝時應考慮防水措施, 傳感器的進出線口應用防水膠密封, 防止水進入傳感器。 電磁流量計的表頭和傳感器一般配套使用, 不同品牌或同一品牌不同型號的表頭、 傳感器不能配對 [4] 。
2.4 空氣流量計
空氣流量計是一種常見的過程控制儀表, 在水質凈化工程中主要用來測量鼓風機房、 曝氣沉砂池的空氣流量。 空氣流量計安裝要求嚴格, 其安裝的好壞也容易影響到測量的準確性。
1 ) 利用空氣流量計測量空氣流量時, 要求空氣保持一定的流速以上。 若空氣流速達不到要求,經過設計單位批準, 可通過改變管徑的方法來解決。
2 ) 空氣流量計的傳感器通常要求安裝在直管段上, 一般傳感器前面不小于 20 倍管直徑, 后面不小于 5 倍管直徑。 傳感器附近不得有旁通管、 閥門。
3 ) 空氣流量計不得安裝在具有腐蝕性物質、強烈震動、 粉塵的場合, 禁止和大功率電機、 變頻器、 電焊機等設備共用電源, 否則影響測量的精度。
2.5 壓力變送器
壓力變送器一般用來測量氣體介質的壓力,如空氣管道的壓力、 污水管道的壓力, 防止壓力過大導致爆管。 安裝時應注意如下幾方面: 選擇合適量程的傳感器, 量程過大或過小都可能導致測量誤差偏大; 壓力傳感器不得安裝在鼓風機風量出口、 大功率電器設備等溫度較高的地方, 防止損壞儀表; 若安裝地方溫度較高, 應盡量避免使用帶顯示屏的變送器。
2.6 LDO 、 MLSS 、 pH 分析儀
LDO 為溶解氧測定儀, 主要用來測量水中溶解氧的濃度。 MLSS  為污泥濃度計, 主要作用是測量工業或生活污水處理過程中懸浮固體濃度。 污泥濃度計一般分為兩類, 一類量程較小, 用在進出水口部分; 一類量程較大,用在生化池中。 pH ( Potential of Hydrogen ) 分析儀主要用來測量污水中的酸堿值, 通常有兩種配置: 復合電極和差分電極。 復合電極通常價格低,但使用周期短, 儀表容易損壞; 而差分電極穩定性比復合電極好。
上述幾種分析儀的傳感器探頭安裝方式基本相同, 在安裝時應注意以下幾點:
1 ) 傳感器應安裝在合適的位置, 避免安裝在容易產生氣泡的地方, 以保證測量的物質具有代表性、 典型性, 同時應定期對傳感器維護和清理。
2 ) 傳感器的安裝應考慮日后的保養維護, 應便于操作者維護; 傳感器與取樣點的距離應不得大于 1.5m ; 傳感器與表頭的最大電纜長度不得超過 600m 
3 ) 浸沒式傳感器探頭一般最小浸沒深度為30cm ; 普通的傳感器探頭應防止太陽等強光照射, 否則會引起讀數誤差偏大。
2.7 COD 分析儀、 氨氮分析儀
COD  為化學需氧量分析儀, 主要用化學的方法測量水中被氧化還原物質的量。 通常采用國標鉻法 COD-COD max和 UV 換算法 COD-UVAS sc 兩種配置。 出水口通常采用國標鉻法 COD-COD max+ 預處理系統; 進水口和生物池采用 UV 換算法 COD-UVAS sc 。 氨氮分析儀通常分為兩類, 一類量程較大, 用在進水口; 一類量程較小, 用在出水口。 儀表一般選用 AMTAX compact+ 預處理系統, 出水量程 0.2~12.0 mg/L , 進水量 程 2~120 mg/L , 利 用 氨 氣 逐出、 比色原理測量, 具有自動校正、 自動清洗功能。 上述幾種分析儀的傳感器探頭安裝方式基本相同, 在安裝時應注意以下幾點:
1 ) 應將儀表探頭的取樣點安裝在工藝的恰當位置, 保證獲得具有代表性的測量結果。 同時應保證取樣點能一直取樣, 儀表的進樣口、 排液口保持暢通并做好廢液的收集處理。
2 ) 常用參數一般需結合實際情況來進行設置, 可以分為基本參數和自動運行參數。 基本參數包括測量量程、 測量上限和下限、 輸出信號選擇等; 自動運行參數包括預處理裝置自動運行的啟停和運行時間、 自動測量周期、 測量時間等。
3 ) 現場調試過程中, 盡量做到各種儀表的參數設置流程標準化。 在廠內設計時, 每臺設備都應具有參數設定一覽表。 調試完成后, 把相關參數填寫完整, 作為項目現場調試的參考資料。
3 結語
通過對廣東某地水質凈化工程的儀表進行分析, 總結出常用在線監測儀表的選型、 安裝及調試方法。 在線監測儀表是自動控制系統的重要組成部分, 儀表數據的準確性是系統穩定和安全的保證。 目前, 很多行業都應用到在線監測儀表,儀表之間存在著某些共性。 本文為自動控制系統的設計、 安裝、 調試等工作提供一定的參考。