HGY2058型电磁式酸碱盐浓度计说明书(修改定稿).doc

HGY2058型电磁式酸碱盐浓度计使用说明书
一． 概 述

HGY2058型酸碱盐浓度计是根据电磁感应原理设计的一种新型无接触式连续在线监测仪，由于仪表的传感器检测元件不与被测介质直接接触，且没有极化效应，故该仪表可广泛应用于火力发电厂、印染、化工、冶金、环保等工业液流中，连续在线测量硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、烧碱及盐等强腐蚀性介质浓度测量，拥有一般电极式仪表无可比拟的优点。
仪表通过直接测量被测介质电导率，而间接测量被测介质浓度，其适用条件为:
1. 被测介质为单组分体系。（或含其它介质为弱电解质）
2.被测介质浓度范围在电导率——浓度曲线单值区，电导率下限大于1×10-4Scm-1. 仪器主要特点
¨ 仪器采用大屏幕液晶显示器，中文菜单引导操作，同屏显示被测介质的浓度和温度
¨ 仪器具备多点标定功能，采取最小二乘法处理，在宽范围测量时确保测量精度
¨ 敏感元件采用特殊合金磁性材料制作，提高了仪器的灵敏度和稳定性
¨ 采用电磁感应原理测量溶液中的电导率，无极化效应，测量精确，维护方便
¨ 既可精确测量酸碱盐溶液的浓度，又可测量一般溶液的电导率，测量介质可通过菜单选择
¨ 仪器内部的单片微型计算机，自动根据介质温度对溶液作精确的温度补偿
¨ 具有4~20mA隔离输出信号，其对应的浓度或电导率输出上限和输出下限值可任意设定
¨ 具有RS-485输出接口，可实现数字化输出
¨ 具有电导率和浓度的上、下限报警功能
¨ 具有断电数据保护功能，即使非正常停电，仪器内部储存的参数仍有效，重新开机后无需校准即进入测量状态
¨ 历史数据查询：二次表每隔5分钟自动存储一次测量数据，可连续存储一个月的电导率值。在“查询数据”状态下得到特定点、特定时间的被测溶液浓度或电导率；在“查询曲线”状态下从总体上反映被测液的变化趋势和过程，有利于发现和解决问题。
¨ 硬件测试功能：通过该功能可以测试上下限报警继电的动作是否正常。4－20mA隔离电流是否正确，并且通过设置电流输出，可实现手动电流源功能，方便检测记录仪和自动控制装置。
¨ 背光功能：可在光线昏暗或彻底没光亮的环境下使用，根据温度变化，自动调节对比度到最清晰，以符合个人的习惯。
¨ 防程序飞死功能：确保仪器不会死机。
¨ 电子单元机箱防护等级为IP65，可防止水的喷淋及灰尘的侵入
¨ 配套发送器：DCZ-1型电磁发送器

二． 仪表的工作原理

全套仪表由传感器和二次仪表组成，其间用电缆线连结。
传感器测量变换单元由两个环形铁心B1、B2 组成，其间由被测介质交链，其测量原理图为：
当 B1上线圈W1受振荡电源V1激励后，在被测介质回路中产生一个与被测介质电导率成比例变化的电流信号i，进而在B2的线圈W2上产生感应电势V2,该信号与被测介质电导率成比例关系。
仪表测量方框图：

模拟测量
放大电路
A/D
转换
单片机
系统
D/A
转换
V/I
变换
控制电路
操作
键盘

电源
液晶显示器

电导率信号

4-20mA
温度信号

报警接点

三． 仪表的技术指标
1. 测量范围：
a) 浓度
测量介质
盐酸
硫酸
硝酸
氢氧化钠
盐水
浓度范围(%)
0~5
0~10
25~40
0~5
0~25
35~80
96~99.5
0~25
35~50
0~5
0~10
25~40
0~4
27~30
备注：如需测量上述浓度范围以外的介质，
需加配自动取样系统
b) 电导率：（mS/cm）
0~50；0~200；0~500；0~1000；
c) 温度： 0~100℃
2. 仪器精度：3.0级
3. 温度补偿范围：0~60℃
4. 温度系数补偿范围：（0~9.99）%/℃（可调）
5. 水样进、出口连接：φ6mm（内径）× 8mm增强聚氯乙烯软管
6. 测量探头最高使用温度：80℃
7. 测量探头最高使用压力：0.5×106Pa
8. 重量：约2kg
9. 测量探头电缆线一般为 10米，特殊用户可适当加长
10. 仪器工作条件
a) 环境温度：0~50℃
b) 相对湿度：≤90%
c) 工作电源： 电压220V±22V；频率50V±0.5Hz
d) 工作环境无腐蚀性气体存在
e) 工作环境除地磁场无其它干扰磁场
f) 工作环境应无振动干扰
g) 外形尺寸： 210（长）×185（宽）×120（深）mm
h) 安装方式： 墙挂式

四．仪表的安装与使用
HGY-2058型电磁式酸碱盐浓度计由发送器和二次仪表组成，其间用屏蔽电缆线连接。二次仪表为墙挂式机箱，防护等级为IP65,可防止水的喷淋及酸雾、灰尘的侵入，可直接安装于工业现场。发送器由探头和流通池组成，探头电极常数约为2.3。
1、开箱
仪表开箱后应将包装箱里的物品与装箱单核对，如有短缺请及时与厂家联系；如有明显损坏请立即通知运输部门和生产厂家。
2、二次仪表的安装
二次仪表为国际通用的墙挂式机箱，采用塑料外壳全封闭式结构，其外形及安装孔尺寸如下：

210

85

安装孔心距
180 205

60

3、发送器的安装
发送器由探头和测量池组成，安装时用随机配带的安装固定卡安装，先将安装卡的一半固定于墙上（孔心距为80mm）或某一支架上（孔心距为130mm）。然后再用另一半固定卡将发送器安装固定。用ф8×6mm软管将溶液从发送器地底部引入，溶液从侧边流出，其安装示意图为；（单位：mm）

Ф35
50 探头

溶液出口

孔心距130
135 25

安装固定卡

Ф100

溶液出口

4．发送器与二次仪表的连接
发送器与二次仪表用四芯屏蔽电缆线相连，出厂时该电缆线长度一般为10米，根据用户需要该电缆线长度可适当加长。在电缆线的接线端头上有带标号的小卡子，只要将其插入二次表相应接线端子并压紧紧固锣钉即可，二次仪表接线端子各位的定义如下：

（+）（-）屏 W W 高报警 低报警 RS485 (-) (+) AC 电源
温补 蔽 初 次 4-20mA 220V 地

5．开机
按上述安装方法安装完毕，接通电源，仪表自动显示如下开机状态
HGY2058
酸 碱 盐 浓 度 计

核工业北京化工冶金研究院

010-81512839
010-81516144

十秒钟后仪表自动进入测量状态

五． 仪器操作详解
1、显示屏及功能键

仪表进入测量状态后的显示及面板布置示意图如下：

HGY2058型
电磁式酸碱盐浓度计

2003-06-06 10:20

2．97% HCL 退出 确认
正常

23.0℃ 6.8mA

核工业北京化工冶金研究院

面板功能键定义如下：
键为方向键，按动它们可在菜单项中向上、向下将光标移动到所要选择的项目上。选定的项目呈反白显示；进入数据修改时， 分别用于增加或减小数值。
键为选位键，在修改数据时，用于选择所需修改数值的数位。选定的数位下会有光标闪烁。
“退出”键用于退出当前的状态。在测量状态下，按下“退出“键”，将进入主菜单。进入任何一级菜单后按下“退出”键，将退回到上一级菜单，连续按动则可一直退到测量状态。
“确认”键可用于进入所选菜单，也可以在参数设定完成后对设定值予以确认。
进入测量状态后（见上图），仪表显示如下：浓度或电导率值为主显示，尺寸为：16×24mm，温度、输出电流、年月日和时分为副显示，尺寸为：8×8mm，状态提示行显示尺寸为：16×16mm，可提示如下信息：(1) 正常 (2) 上限报警 (3)下限报警（4）超量程（该提示下显示值无意义）。
在上述测量状态下，直接按 键可调节液晶显示器的对比度，以使屏幕显示清晰。
在测量状态下按下“退出”键，将进入主菜单。

2．菜单操作
HGY2000系列仪表的功能较多由于采用了分门别类的菜单结构，面板上的功能键基本上没有多重性，操作较简单，可按照屏幕上的提示进行。
在测量状态下按下“退出”键后，进入主菜单，显示如下：
历史数据
硬件测试
参数设定
标定仪器

用 键移动光标选中某项（选中项呈反白显示）按下“确认” 键，即进入对应的子菜单。按“退出”键则退回到测量状态。
菜单结构有多层，一层层地进入，一层层地退出，进入某一级子菜单后，每按一次“退出”键，将退回到上一级菜单，直到退回到测量状态为止。
一旦仪表退出测量状态，进入菜单后，内部的定时计时器将启动，自动记录退出测量的时间长短，超过5分钟后就将自动退回到测量状态，以避免因操作不慎，进行菜单操作后没有完全退回到测量状态，造成长时间不能进行测量。

（1）历史数据
在主菜单中选择“历史数据”，按“确认”键后，屏幕显示：
查询数据
查询曲线
查询标定

选择“查询数据”，按“确认”键后，屏幕显示最近记录的15个数据，其记录时间间隔为5分钟/次，显示如下：
06-05 09:15 2.68
06-05 09:20 2.67
06-05 09:25 2.68
06-05 09:30 2.68
06-05 09:35 2.69
06-05 09:40 2.68
06-05 09:45 2.68
06-05 09:50 2.68
06-05 09:55 2.67
06-05 10:00 2.68
06-05 10:05 2.68
06-05 10:10 2.68
06-05 10:15 2.69
06-05 10:20 2.68
06-05 10:25 2.67
-END-

二次表能存贮从当前算起最近一个月的数据，每5分钟存贮一点，一个月以前的数据将自动被覆盖。
在上述显示状态下继续按“确认”键，屏幕将提示输入查询日期，显示如下：

截止日期 06月05日
查询日期：06月05 日

请输入查询日期
然后按确认键

用 键修改需要查询的日期，然后按“确认”键，屏幕即显示相应日期内的数据。用 键可翻屏显示不同时间段的数据。
选择“查询曲线”并按“确认”键后，屏幕会同样提示输入查询日期，输入日期后按“确认”键，屏幕显示；
0.000~10.00 %
06-05 0:00—11:55

注：横坐标为月、日、时间显示；纵坐标0.000为输出下限，10.00为输出满度，该值可通过“参数设定”中“输出下限”，“输出满度”项修改，详见“参数设定”。

该曲线从总体上反映了被测液在12小时的变化趋势和过程，有利于发现和解决问题。在显示曲线状态下，按 键可翻屏显示前12小时或后12小时的曲线，继续按“确认”键，屏幕再次提示输入查询日期。按“退出”键将返回上级菜单。
在“查询数据”或“查询曲线”菜单中，按“确认”键并输入查询日期后，若所查询日期内无数据，屏幕将显示：

无数据

继续按确认键

返回按退出键

按屏幕操作提示，按“确认”键，屏幕将重新提示输入查询日期，继续按“确认”键，可查询新输入日期的数据或曲线，按“退出”键将返回上级菜单。
选择 “查询标定”并按 “确认”键后,屏幕将显示标定数据和结果以及标定时间。
1： 00.41
0.010 a= 0.058
b= 23.97
2: 01.28 c= -13.55
0.053
R=0.999
3: 02.05
0.089

4: 03.30
0.143 标定日期
11月18日
5: 04.05
0.187

其中ａ、ｂ、ｃ为浓度计算方程N=a+bx+cx2中各系数； R为相关系数，用来评价测定结果与计算结果的相关性，一般要求R应大于0.999。

（2）硬件测试

上限报警 关

下限报警 关

电流输出 0.4 mA

测试电压

在主菜单下选择“硬件测试”并按“确认”键，屏幕显示：

用 键选中某项，并按“确认”键后，即进入相应子菜单。
选择“上限报警”或“下限报警”，并按“确认”键后，相应的报警状态被选中（呈反显），用 或 键可以改变上（下）限报警的开关状态，相应的继电器吸合或释放，按“退出”键，取消上（下）限报警的测试功能。
选择“电流输出”并按“确认”键后，测试“电流输出”功能选中（输出电流值呈反显），用 或 键可以改变输出电流值的大小，使仪表具有手动电流源功能。设计此项功能的目的在于：一是让用户在全输出范围内检查仪表输出电流的准确性，二是与记录仪或下位机相连时，可以检查记录仪和下位机采样是否正确，以便分清责任，甚至手动控制后接的调节器。按“退出”键可退出电流输出测试功能。
选择“测试电压”，并按“确认”键后，用 或 键可交替测试温度电压信号和电导率电压信号，该功能在仪表模拟功能校验时特别有用。按“退出”键可退出测试电压功能。

（3）参数设定
在主菜单下选择“参数设定”并按“确认”键后，屏幕显示：

请输入密码

9 9 9 9

为防止无关人员的误操作，对影响仪表运行的操作，如参数修改、仪器标定等功能，HGY系列仪表都设有密码加以保护，用户只有核对上了，才可以进入；而对系统运行无影响的操作，就没有口令核对。
用 和 键输入完密码后，按下“确认”键，如果密码正确，即进入下一步，否则将提示“密码错误此时继续按“确认”键，将退回到“请输入密码”状态。
本表出厂密码为：2058，出厂时HGY系列仪表的密码与表的编号相同，用户觉得有必要换一个密码，可以对老密码进行修改。具体修改方法详见“参数设定”中“密码修改”项。
按出厂密码“2058”输入完毕，按“确认”键后，屏幕显示：
介质选择 HCL
电极常数 2.300
报警上限 10.00
报警下限 00.00
输出满度 10.00
输出下限 00.00
时间修正

用 或 可选择相应条目，当反显光标在开始和最后一条时，继续按 和 键，屏幕将显示“参数设定”另一屏。

温度设置 自动
手动温度 25.0
温度系数 1.450％
温度修正 0.00C
密码修改
计算系数 a=0.058
b=23.97
c=-13.55

在上述两屏“参数设定”菜单中，用 键选择相应条目。按“确认”键后，即可进入相应条目的修改和设定。
选择 “介质选择”,按 “确认”键后,测量介质呈反显,用 键选择被测介质(HCl、
H2SO4、HNO3、NaOH、NaCl等)后,按 “确认”键,即完成被测介质选择。
选择“电极常数”，按“确认”键后，即进入“电极常数”修改，按测量池外壳上所标定的电极常数，用 键选择修改位（选择位光标闪动），用 键修改选择位，输入完测量池所标定的电极常数后，继续按“确认”键即完成“电极常数”的修改。
选择 “报警上限”(或“报警下限”、“输出满度”、“输出下限”）。按“确认”键后，即进入相应参数的修改。该参数的第一位开始闪动，用 键选择参数的修改位（选择位光标闪动），用 键可修改该选择位，修改完毕。按“确认”键即完成该参数的设定。
选择“时间修正”，按“确认”键后，即进入“年、月、日”修正。用 键选择修正位年、月、日，用 键修正该选择位，修改完年、月、日，继续按“确认”键，即进入“时、分”修正，修正方法同“年、月、日”修正，修正完毕，继续按“确认”键即完成“时间修正”。
选择“温度设置”，按“确认”键后，“温度设置”状态呈反显，用 或 键可交替改变温度设置状态为“自动”或“手动”，当选择为“自动”状态，按“确认”，即完成温度设置为自动状态，此时仪表将按自动温度补偿进行测量；当选择为“手动”状态，按“确认”键后，即完成温度设置为手动状态，仪表将按手动温度补偿进行测量，此时显示温度后会出现一个“手”字符号。(通常情况下，仪表在线测量时温度设置为“自动”状态)
选择“手动温度”，按“确认”键后，进入手动温度”设定状态，用 键选择修改位（选择位光标闪动），用 键对所选位进行修改，修改完毕按“确认”键，即完成“手动温度”设置。
选择“温度系数”，按“确认”键后，即进入“温度系数”的修改，用 键选择修改位（选择位光标闪动），用 键修改选择位，输入完温度系数后，继续按“确认”键，即完成温度系数的修改。当仪表“温度设置”为自动时，该仪表将按输入的温度系数进行自动温度补偿。众所周知，强酸、强碱及盐电导率温度补偿问题是非常复杂的，与溶液中导电离子的性质、种类及浓度有非常密切的关系。所以，该仪表电导率的温度系数可由用户自行在0.000－9.999％之间设定。我们建议：酸性溶液温度系数约为1.55％；碱性溶液约为1.90%，盐类溶液约为2.35%。浓度较低时可适当减小约0.05；浓度较低时可适当增加约为0.05。
选择“温度修正”，按“确认”键后，即进入温度误差修正，显示温度值偏高，输入修正值为负值；反之修正值为正值。
选择“密码修改”，按“确认”键后，即进入“请输入密码9999”，密码为四位，用
键选择修改位（选择位光标闪动）。用 键修改选择位，输入完新密码后按“确认”键后，将提醒“请牢记新密码”，继续按“确认”键，即完成密码修改。下次进入“参数设定”，需要输入新设定的密码后才能进入，若用户新设定的密码忘记了，请与我们联系。

选择“计算系数”，按“确认”键后，即进入计算系数的人工修正，首先进入a参数修正, 用 键选择修改位（选择位光标闪动）,用 键修改选择位,修改完毕。继续按“确认”键，进入b参数修正,修正方法同a参数。继续按“确认”键，即进入c参数修正,修改完毕,继续按 “确认”键，即可完成计算系数修正。

(4) 标定仪器
仪表采用多点标定，计算采用的方程式为：
N=a+bX+cX2
式中：N为被测溶液浓度值（%）
X为溶液电导率值（S）
多项式常数中的a、b、c可由多点标定自动得到。在“查询标定”或“参数设定”菜单下的“计算系数”中均可查询到这几个常数。
根据不同用户提供的测试条件和要求，每台仪器在出厂前，均已配制了实际标样对其进行了真实的溶液标定，并存储了“计算系数”，仪表到货后用户一般可直接安装使用，可不必再进行重复标定。若用户觉得有必要重新标定仪器，可采用如下步骤：
① 根据现场被测溶液设置“参数设定”菜单下“介质选择”；被测介质“温度系数”，并将温度设置为“自动”状态。
② 在仪表测量介质范围内配制3~5个标样各500mL，放入专用的标定杯中，并通过人工分析方法分析样品准确浓度值，供标定仪器之用。
③ 选择主菜单中“标定仪器”，按“确认”键后，仪表提示“请输入密码”，用
和 键输入出厂密码“2058”或用户设定的密码后，再按“确认”键后，仪表显示：
00. 00

输入标液值
然后按确认

将仪表的探头从测量池中取出，放入准备好的1＃标样杯中。（注意：探头应完全浸没在溶液中，但不能靠底、靠壁）按屏幕提示输入1＃标样人工分析浓度值，按“确认”键后，屏幕显示：
1：01.00
T=16.1℃
p=0.081

数据稳定后
按确认键

温度T和电导率P稳定后，按“确认”键后，屏幕显示：
1：01.00 00.00

0.081

输入标液值
然后按确认

将探头从1＃标样杯中取出，放入准备好的2＃标样杯中。按提示输入2＃标样人工分析浓度值，按“确认”键后，屏幕显示：
1：01.00
0.081 T=16.1℃
2：02.00 p=0.152

数据稳定后
按确认键

根据提示，待数据稳定后，按“确认”键，屏幕显示：
1：01.00 00.00
0.081
2：02.00
0.152

输入标液值
然后按确认

将探头从2＃标样杯中取出，放入准备好的3＃标样杯中。按提示输入3＃标样人工分析浓度值，按“确认”键后，屏幕显示：
1：01.00
0.081 T=16.1℃
2：02.00 p=0.231
0.152
3：0.300

数据稳定后
按确认键

类似上述方法，按照屏幕提示，同样可以标定4＃和5＃标样，该仪表最多可以有5点标定，一般常用3至5点标定。
在标定1至4个样品后，在“输入标液值，然后按确认”状态提示后，若不输入标液浓度，直接按“确认”后，或标定完5个标样后按“确认”，仪表显示：

1：01.00
0.081 a=0.058
2：02.00 b=23.97
0.152 c=-13.55
3：03.00 R=0.9999
0.231 存储按确认
4：04.00 重标按
0.435 返回按退出
5：05.00
0.421

其中R为相关系数，用来评价标定结果与计算结果的相关性，一般要求R应大于0.999。
若本次标定结果正确，按照提示按“确认”键后，存储本次标定结果，仪器将按照本次标定结果运行，若本次标定结果发现错误，按“退出”键将作废此次标定，仪器仍按原有“计算系数”运行。
若某一个样品需要重新标定，按 键后仪表显示：

1： 01.00
0.081
2： 02.00 重标样号2
0.152
3： 03.00
0.231
4： 04.00
0.345 输入样号然后按确认
5： 05.00
0.421

按提示用 键输入样品号(比如：2)然后“按确定”键后，仪表显示：

1：01.00
0.081
2：02.00
T=16.3℃
3：03.00 p = 0.155
0.231
4：04.00 数据稳定后
0.345 按确认键
5：05.00
0.421

数据稳定后，按“确认”键，将得到新的标定数据和结果。
仪器标定完毕，请将探头插回流通池安装好，并接通被测溶液，仪器即可投入运行。在运行过程中，若发现仪表存在系统偏差，可通过适当修改“计量系数”中a值，以消除存在的偏差。

六、仪表维护
二次表一般不需要日常维护，若出现故障可与厂家联系。
由于传感器探头系数与几何尺寸大小有关，所以在使用过程中如果有造成传感器探头几何尺寸改变的因素存在（例如探头结垢或固体杂质聚集使探头中心孔变小，甚至堵塞），会使测量程度下降，甚至造成仪表不能正常工作，故传感器探头应定期清洗、安装和拆除时应特别小心轻放，以免影响传感器探头的正确性能和造成探头外壳材料的损坏。

七、成套性
（1） HGY2058型电子单元………………………………………………………一台
（2） DCZ-1型电磁式发送器………………………………………………………一台
（3） 专用电缆线（与传感器相连）………………………………………………10米
（4） 安装固定卡……………………………………………………………………一套
（5） 标定专用杯……………………………………………………………………2个
（6） Φ8（外）×Φ6（内）mm连接软管……………………………………………5米
（7） 使用说明书………………………………………………………………………一本
（8） 合格证……………………………………………………………………………一份
（9） 装箱单……………………………………………………………………………一份

八、订货及售后服务
本仪表保修期为一年，一年之内非人为因素造成的故障，本公司负责保修。

联系方式：
单位：核工业北京化工冶金研究院
地址：北京市通州区九棵树145号
通讯：北京234信箱 邮编：101149
电话/传真：[phone] 81516144 81524491－4210

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