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PHG-2000A智能酸度计使用说明书南京电力自动化设备总厂第1页共22页警告!二次表或传感器的部分部件是用户不能维修的。只有本公司的技术人员以及经他们授权的代表可以进行系统维护并且只能采用制造商特许的部件。任何不按指导规则试图维护仪器可能导致仪器的损坏且有可能伤害维修人员，并且可能危害安全操作、电的完整性或仪器的电磁兼容性本手册包含的信息内容是尽可能与仪表的型号相符合的。如有不符之处，请立即与本公司联系。本公司保留对本册中所述仪表的软、硬件进行修改和更换的权利。本仪表符合以下标准要求并严格检验出厂DL/T677-1999火力发电厂在线工业化学仪表检验规程GB/T12145-1998火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准第2页共22页目录第一章引言……………………………3第二章仪器测量原理………………4第三章仪表的结构特征………………5第四章技术指标………………………6第五章使用方法………………………7第六章安装和调试……………………8第七章仪器的校验和维护…………12第八章保修和服务…………………13第九章仪器的成套性………………13第十章选件…………………………14附1错误信息……………………14附2接线端子……………………15第3页共22页第一章引言1．1仪器主要用途及适用范围该仪器是以微处理器为核心,通过高阻抗毫伏转换器和高性能PH电极组成的高精度酸度测量仪表。适用于电力工业、化学工业、制药业、冶金业、食品工业等多种行业生产过程酸度连续检测，也可作为酸度控制系统中的一个部件。1．2仪器主要特点★采用了单片微处理器技术,根据仪器检测出的溶液电势和温度,用软件按照温度-PH间的数学模型进行计算，实现溶液的PH值温度自动补偿★酸度计采用具有国际先进水平的复合电极，该电极具有使用寿命长，安装、拆卸、清洗方便等优点。该电极使用固态电解液，其中KCL灌封于塑料基体中，在130℃以下仍能保持固态，不必重新补充，无需反压可满足大多数应用场合的要求。★具有自动定标功能，在微机控制下可实现（4.01、6.86、9.18）三点的任意两点自动定位，并且在定位过程中对标准缓冲液进行温度补偿。★在工作时可自动消除硬件上产生的零漂，提高了仪器精度和抗干扰性。★面板上有两排LED显示器，显示直观清晰，正常测量时，上排显示器显示被测介质的PH值，下排显示器显示被测介质的温度，配合面板上的发光二极管可指示参数类别,还可以显示上、下限报警设定值、模拟输出零点和满度的对应值，以及电极的性能参数。★具有低限和高限两路报警，当被测介质的PH值超过设定范围时，有两路开关信号输出，可用来控制声光报警设备或者用来控制执本说明书详细介绍了PHG-2000A型系列高纯水电导仪的安装、调试、操作及注意事项，若是初次使用，请务必仔细阅读后，再进行实际操作，以便获得良好的使用效果，并妥善保存以备日后参阅。第4页共22页行机构，以实现过程自动控制。★还可配备具有光电隔离的模拟输出功能，其输出信号为0-10mA或者4-20mA，供给记录仪或者其他调节仪表，模拟输出零点和满度所对应的PH值可以由面板键盘设定，这样可以大大提高记录仪或其他仪表的指示精度。还含有可选的计算机接口RS-485.1．3安全第二章仪器测量原理2．1测量原理图1仪表原理图智能酸度计是利用PH玻璃电极对被测溶液中不同酸度产生不同的电势响应，输入到具有深度负反馈的高输入阻抗直流放大器中，通过单片微处理器的计算,以达到测量溶液PH的目的。玻璃PH电极、甘汞参比电极和被测水溶液组成一个测量电池。电极电势和溶液PH之间的对应关系符合能斯特方程：E=E0-2.303RT/F(PH)其中:R-气体常数,8.314焦耳/度/克分子警告：为防止触电，必须确保本仪器有良好的接地危险：在仪器接好电源后，不可打开仪器的外壳，检查仪器时，请切断电源。请第一次安装时，在仪器一切连接完成后并检查无误后再通电。PH电极高阻转换放大器A/D转换单片机D/A转换信号输出温度测量键盘显示报警判断继电器输出量程转换第5页共22页T-溶液的绝对温度F-法拉第常数9.65×104库/克当量E0-电极系统的截矩电位，在一定的条件下可看成常数PH-被测溶液的PH值实际上，电极的电极电位和原电池的电动势，由于电极的特性及具体测量条件的不同而变化，使得被测量溶液的PH值和测量元件的电动势并不完全符合能斯特方程。灵敏度ξ可由曲线直线段的斜率求得，E0ˊ可由纵轴上的截矩求得。测量电极的电动势大约在PH=7时等于零，并且，测量元件的电动势在很大程度上受温度的影响。从能斯特方程可知，温度改变时值改变，每变化1℃，ξ值要变化0.2毫伏，温度升高，值增高，温度下降，ξ值减少。从上述分析可知，PH测量的全部工作就是要准确测量电极电动势，准确标定ξ值和电极系统的截矩电位。为了实现这一目的，该仪器设计了以单片微处理器为核心的硬件系统，编制了能够准确标定ξ值和电极系统的截矩电位的定标软件程序和具有全量程温度补偿的测量软件程序。2.2输出电流与被测PH值之间的关系仪器4-20mA电流输出所对应的PH范围可由用户设置，例被测溶液的PH范围为8.00-10.00PH,为了能在输出信号中更好地体现被测PH值,通过面板按健(参见后面章节)，可将[电流低]设置为8.00,将[电流高]设置为10.00.输出信号与PH的关系由下式计算:电流输出(mA)=实际PH*16/(电流高-电流低)+42.3数字485通信格式2.3.1接线：仪器背后在主机端子下排有两个接线端子A通讯口“+”B通讯口“-”DG如接通讯接口数字地。用屏蔽线连接使之接屏蔽层5端2.3.2通讯协议及数据格式：波特率4800，8位数据位，1位停止位，无校验。采用ASCⅡ字符传送数据，计算机发出命令后，地址符合仪表立即响应，两秒内无响应则本次通信失败。数据格式如下：计算机请求信号：“#××┘”结束标志，回车请求被访问仪表地址起始符（两位十进制数）仪表响应信号“仪表地址测量值温度┘”例：某PH表地址为12，PH值为9.18，温度为25℃第6页共22页计算机请求信号#12┘仪表响应信号1209.180025┘2.3.3关于仪表本机地址的设定：将仪表背面开关指向ON位置，按“选择”键，选择到仪表上排显示仪显示本机地址，按“∧∨”键，设定到需要的值，再按“确认”键即可。设计定结束后将背面开关仍拨回OFF位置。第三章仪表的结构特征仪器由一次电极传感器和二次表电子单元两部分组成。二者由屏蔽电缆线连接图2仪表机构图3.1一次部分一次部分由PH电极和流通池组成，PH电极通过电缆将信号传到二次表电子单元。3.2二次部分二次仪表部分，它包括三块线路板，3.2.1电源板：将变压的电源处理分送给仪表各个部分，同时板上集成了电流输出和通信电路3.2.2主板：包括仪表的数字及模拟部分，是仪表的核心部件。3.3.3显示板：主要是数码管显示电路或液晶模块，第四章技术指标4．1主要技术参数：4.1.1测量范围：0-14PH第7页共22页4.1.2测量精度：±0.1PH4.1.3仪表分辨率：0.01PH4.1.4定位调节范围：PH4±0.5PHPH9±0.5PH4.1.5仪表稳定度：±0.2PH/48h4.1.6输入阻抗：1.5×1012Ω输入电流：5×10-12A4.1.7自动温度补偿范围：0-100℃4.1.8补偿温度检测误差：±0.2℃4.2输出参数4.2.1报警控制输出：（选件）传感器所测溶液PH低于或高于设定值时，低报和高报两路继电器分别被触发，一般为常开触点。触点容量为220V、1A4.2.2模拟输出信号：（选件）传感器所测溶液PH被转换成具有光电隔离的0-10mA的电流信号，允许最大负载为1.5KΩ或4-20mA,最大负载为750Ω，报警常数设定：设定精度优于0.1%4.3工作条件4.3.1环境温度:(5-40)℃4.3.2环境相对湿度:不大于90%RH4.3.3测量流通池额定压力：≤0.5Mpa4.3.4电源:220V±10%,50Hz或24V.功率消耗:不大于20VA4.4电子单元尺寸及重量4.4.1外形尺寸：144mm×144mm×300mm开孔尺寸：138mm×138mm；4.4.2重量：约3Kg。第五章使用方法仪表操作说明：5.1LED显示器及指示灯说明：仪表共有两排LED数码显示器，正常测量时上排显示器显示被测介质的PH值，分辨率为0.01PH,下排显示器显示被测介质的温度。仪表还有六个LED发光二极管指示灯，配合上排显示器可以显示报警值、模拟输出零点和满度对应值、温度补偿值等。5.2各功能键的说明：选择按选择键，面板上的第一排LED数码显示器可以显示报警值、模拟输出的零点和满度对应值，相应的指示灯亦被点亮，连续闪动，表示该参数能被修改。第8页共22页∧∨键，功能参数选定后，按∧∨键，可以把所选定的参数调整到所需要的值。功能参数调整好后，按确认键，该参数即被写入仪表内部E2ROM，如不按确认键，则保留原参数。校验1第一点定标键，按该键，上排LED显示定标值并连续闪动，仪器进入第一点定标过程。校验2第二点定标键，按该键，上排LED显示定标值并连续闪动，仪器进入第二点定标过程。图3仪表面板图5.3仪表的定标方法：仪表通电显示正常后，定标按下述程序进行：5.3.1电极插入选定的定标1缓冲溶液中（如PH=9.18、25℃时）按校验1键一次，上排显示器显示9.18，且连续闪动，同时指示灯被点亮，表示正处于定标1过程，如果定标缓冲溶液和PH电极都正常，大约5分钟后，上排显示器显示的9.18停止闪动,然后按确认键，该值存入E2ROM，指示灯熄灭,表示第一点定标结束。如果所选定的定标缓冲溶液或者PH电极超出允许范围,上排显示器显示E--1,然后继续闪动显示9.18，找出原因再重新定标。5.3.2第一点定标结束后，用蒸馏水把电极冲洗干净并用滤纸吸干后再插入第二种定标缓冲溶液（如PH=4.01，25℃）中。按校验2键一次，第9页共22页上排显示器显示4.00，且连续闪动，同时指示灯亮，表示正处于定标2过程中，同样如果标准缓冲溶液或者PH电极都正常。大约五分钟后，上排显示器显示的4.00停止闪动，然后按确认键，该值存入E2ROM，指示灯熄灭,表示第二点定标结束。如果所选定的定标缓冲溶液或者PH电极超出允许范围，上排显示器显示E--2,然后继续闪动显示4.00，找出原因再重新定标。5.3.3仪器在微机控制下亦可实现（4.01、6.86、9.18）三点的任意两点自动定位，连续按校验1键两次，上排显示器显示6.86，且连续闪动，同时指示灯被点亮，定标过程同5.3.1所述，再按校验2键,上排显示器显示4.01,且连续闪动，同时指示灯被点亮，定标过程同5.3.2所述,实现6.86和4.01两点定标.5.3.4按校验1键一次，上排显示器显示9.18，且连续闪动，同时指示灯被点亮，定标过程同5.3.1所述，再按校验2键二次,上排显示器显示6.86,且连续闪动，同时指示灯被点亮，定标过程同5.3.2所述,实现9.18和6.86两点定标.到此整个定标过程结束。按选择键则按新的定标结果开始测量。需要指出的是：该智能仪器独特的定标软件设计可以允许定标在任何温度下进行，并且都能保证定标结果有足够的精度。定标结束后，仪表即可正常运行，由于采用E2ROM记录定标数据，仪表进行一次定标操作后，不论停电与否，只要仪器经常使用，可以一个月或者更长时间内不需要重新定标操作，而能够保证仪表有相当高的测量精度。5.3.5校准工作结束后，对使用频繁的pH计一般在48小时内仪器不需再次定标。如遇到下列情况之一，仪器则需要重新标定：⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时.⑵电极在空气中暴露过久，如半小时以上时.⑶定位或斜率调节器被误动；⑷测量过酸（pH＜2）或过碱（pH＞12）的溶液后；⑸换过电极后；⑹当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间，且距7pH又较远时。5.4模拟输出范围的调整：连续按选择键，使[电流低]指示灯亮，这时上排显示器显示内容即为模拟输出零点[4mA]对应值，按∧∨键