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TI00461C/28/zh/14.12技术资料TurbimaxCUS51D浊度和悬浮固体浓度传感器浸入式安装，用于低、中、高浊度和悬浮固体浓度测量应用TurbimaxCUS51D传感器适用于各种污水处理场合。•出水口浊度测量•活性污泥池和回流污泥中的悬浮固体浓度测量•污泥处理过程中的悬浮固体浓度测量•出水口的过滤性固体浓度测量优势•传感器基于多种测量原理工作(90°散射光测量原理、135°散射光测量原理和四脉冲光束测量原理)，可以根据实际测量任务择优选择•传感器已进行工厂标定(基本福马肼)。已经针对用户的具体订购信息(例如：活性污泥)进行出厂预标定，调试快速、简便•采用标准信号传输(Memosens技术)方式，传感器“即插即用”•智能型传感器-传感器中储存所有特征参数和标定值•用户可以自行进行传感器标定，有多达五点的安全可靠实验室标定或现场标定TurbimaxCUS51D2Endress+Hauser功能与系统设计测量原理在浊度测量过程中，射向介质的光束遇到不透光颗粒时，例如：固体颗粒，光束将改变原来的传播方向。此现象被称之为光的散射。散射光向各个方向传播，以下两个角度上的散射光对浊度测量的影响较大：•90°散射光受颗粒大小的影响较小•颗粒浓度较高时，135°散射光能提供充分的浊度测量信息a0012986浊度传感器的测量原理示意图1光源2135°散射光接收器390°散射光接收器介质中固体颗粒浓度较低时，大部分光线沿90°方向散射，135°方向上的散射光较少。反之，介质中固体颗粒浓度较高时，大部分光线沿135°方向散射，90°方向上的散射光较少。a0013158不同颗粒浓度下的信号分布曲线图Ir相对光强a0013159光的散射原理示意图1234光源光束颗粒散射光12344490°135°1231IrFNU90°135°TurbimaxCUS51DEndress+Hauser3传感器设计CUS51D浊度传感器内置两套并排放置、独立工作的传感单元。两套传感单元分别进行特定应用条件下的信号分析，确保获取稳定的测量值。a0012966传感器中光源和光接收器的布局图1,2光源1和23,5135°光接收器4,690°光接收器由此，可以得到最佳浊度和悬浮固体浓度测量结果：•低浊度测量时，采用90°散射光测量•中、高浊度和悬浮固体浓度测量时，采用135°散射光测量•双传感器技术可以在较大量程范围内进行沾污补偿，例如：用于活性污泥池中的悬浮固体浓度测量(原理：四脉冲光束测量原理)根据实际应用条件，自动选择传感器内的传感单元。注意!不同类型传感器具有不同的测量范围大小。因此，请根据实际应用场合进行选择。测量方法四脉冲光束测量原理此测量原理需要两个光源和四个光接收器。长使用寿命的LED(发光二极管)用作单色光源。为了消除其他外部光源对测量的干扰，LED光源发射脉冲光。四个光接收器检测两路测量信号。传感器对八个测量信号进行处理，将其转换成浊度和悬浮固体浓度单位。四脉冲光束测量原理可以补偿传感器沾污和内部光学部件老化对测量的影响。所需使用的信号数量取决于实际应用条件。a0012987四脉冲光束测量原理示意图S1,S2光源E9090°散射光接收器E135135°散射光接收器123456S1E1-135E2-135S2E1-90E2-90TurbimaxCUS51D4Endress+Hauser90°散射光测量原理测量波长为860nm的光线，符合ISO7027/EN27027标准。光源发出的光束遇到介质中的固体颗粒后发生散射。与光源呈90°放置的散射光接收器用于检测散射光束。介质的浊度值取决于散射光强度。135°背向散射光测量原理光源发出的光束遇到介质中的固体颗粒后发生散射。紧邻光源放置的散射光接收器用于检测背向散射光束。介质的浊度值取决于背向散射光强度。此测量原理用于高浊度测量。传感器监控连续监测光学信号，并进行测量值的合理性检查。出现差值时，变送器发出故障信息。LiquilineM系列变送器的传感器检测系统可以检测下列故障：•出现不合理的极高或极低测量值•错误测量值导致的控制紊乱a001316890°散射光测量原理示意图S=光源E=光接收器P=颗粒a0013304背向散射光测量原理示意图I0=发射光光强IS=背向散射光光强A=几何因子C=浓度P=颗粒f(α)=角度系数SEPS1E1PI0ISI=I·C·A·f()s0TurbimaxCUS51DEndress+Hauser5应用*四脉冲光束的污染补偿测量系统完整的测量系统包括：•TurbimaxCUS51D浊度传感器•Liquiline变送器•安装支架：-FlexdipCYA112安装支架和FlexdipCYH112安装支座，或-可伸缩式安装支架，例如：CleanfitCUA451a0012965测量系统的结构示意图，带浸入式安装支架模式应用单位补偿*福马肼过程水、污水处理厂出水口FTU/FNU高岭土过滤性固体、过程水、污水处理厂出水口、低浓度的活性污泥mg/l；g/l;ppm；%二氧化硅(SiO2)二氧化硅(SiO2)，矿物质(沙石)g/l；ppm；%X二氧化钛(TiO2)二氧化钛(TiO2)(白色介质)g/l；ppm；%X活性污泥活性污泥池和类似介质g/l；ppm；%X剩余污泥剩余污泥、初沉污泥、浓缩污泥g/l；ppm；%X消化污泥消化污泥，黑色-均刀状污泥g/l；ppm；%1231451FlexdipCYH112安装支座4FlexdipCYA112安装支架2Liquiline变送器5TurbimaxCUS51D浊度传感器3防护罩TurbimaxCUS51D6Endress+Hausera0013334测量系统的结构示意图，带浸入式安装支架235411Liquiline变送器4FlexdipCYA112安装支架2防护罩5TurbimaxCUS51D浊度传感器3FlexdipCYH112安装支座a0012964测量系统的结构示意图，带可伸缩式安装支架1TurbimaxCUS51D浊度传感器2Liquiline变送器3CleanfitCUA451可伸缩式安装支架4流向1342TurbimaxCUS51DEndress+Hauser7a0013386测量系统的结构示意图，带浸入式安装支架和链条的安装支座12314541FlexdipCYH112安装支座4FlexdipCYA112安装支架2LiquilineCM44x变送器5TurbimaxCUS51D浊度传感器3防护罩TurbimaxCUS51D8Endress+Hauser输入测量变量浊度悬浮固体浓度温度测量范围注意!悬浮固体浓度的测量范围：悬浮固体浓度的实际测量范围取决于具体介质类型，可能会超出推荐操作范围。非均刀介质会导致测量值波动和量程减小。电源通过下列方法将传感器连接至变送器上：•通过M12插头连接(型号：CUS51D-xxxxBxxx)，或•通过已连接至接线端子上的整体电缆连接(型号：CUS51D-xxxxAxxx)a0012460传感器的连接示意图电缆长度：max.100m(328ft)。CUS51D-**C1模式浊度0...4000FNU显示范围可达9999FNU福马肼悬浮固体浓度0...4g/l高岭土、过滤性固体温度-20...+80°C(-4...+176°F)CUS51D-**D1浊度0...4000FNU显示范围可达9999FNU福马肼悬浮固体浓度0...300g/l取决于所需悬浮固体浓度温度0...30%实际应用(参考列表)浊度-20...+80°C(-4...+176°F)TurbimaxCUS51DEndress+Hauser9性能参数最大测量误差波长860±30nm工厂标定FNU、FTU和悬浮固体浓度，根据应用参数表选择标准：三点标定应用传感器的工厂标定为“福马肼”标定，并由此确定过滤性固体的“高岭土”标定。其他类型的预先标定将根据相应介质进行优化。多达五点标定。注意!悬浮固体浓度的实际测量范围取决于具体介质类型，可能会超出推荐操作范围。此时，建议进行三点标定。漂移通过电子控制，传感器可以在较大范围内进行漂移补偿极限值检测浊度测量值的2%，或0.1FNU(取两者中的较大者)悬浮固体浓度测量值的5%，或满量程值的1%(取两者中的较大者)；适用于标定量程范围内的传感器应用推荐的标定范围CUS51D-C1D1出厂福马肼标定0...4000FNUXX出厂高岭土标定0...4g/lXX二氧化硅(SiO2)模式5...100g/lX二氧化钛(TiO2)模式0.2...150g/lX活性污泥模式0.5...15g/lX回流污泥模式3...50g/lX消化污泥/淤泥模式5...100g/l/300g/lX应用测量范围极限值检测福马肼0...50FNU0.006FNU0...9999FNU0.4FNU高岭土0...4000mg/l0.85mg/lTurbimaxCUS51D10Endress+Hauser安装条件安装指南安装条件：•通过CleanfitWCUA451可伸缩式安装支架安装•通过FlexdipCYA112安装支架(污水测量)和FlexdipCYH112安装支座安装•通过FlowfitWCUA250流通式安装支架安装a0013009通过可伸缩式安装支架安装箭头1标示流向。安装角度α不得超过90°。推荐安装角度为90°。传感器的光学窗口应与流向平行放置(α=90°)或朝向流向(α90°)。手动插入或取出安装支架时，介质压力不能超过2bar(29psi)。a0013010通过污水测量安装支架安装箭头标示流向。安装角度为45°(推荐角度)或90°。在敞口池中安装时，传感器的安装位置应避免窗口周围出现气泡积聚。在强曝气池中安装时，传感器的安装角度应为90°，最大限度地减少气泡对测量结果的影响。a0015169通过CYA251流通式安装支架安装安装角度为90°。TurbimaxCUS51DEndress+Hauser11管道安装下图介绍了传感器在管道上的各种安装位置，并标识该安装位置是否合理。a0013011安装方向和安装位置示意图(通过CUA451可伸缩式安装支架安装)•在反光材料(例如：不锈钢)的管道中安装时，管径不得小于100mm(4)。建议进行现场标定。•将传感器安装在均刀流体处。•最佳安装位置为上升流管道(位置1)。允许将传感器安装在水平管道(位置5)中。•请勿将传感器安装在易产生气体聚集或易生成泡沫的位置处(位置3)，或易形成悬浮固体颗粒的位置处(位置2)。•避免安装在介质自上向下流动的竖直向下管道中(位置4)。•介质浊度值低于200FNU时，管壁的背向散射效应会导致错误的测量结果。因此，建议进行多点标定。•避免将传感器安装在管道的降压段，会造成脱气。环境条件环境温度-20...60°C(-4...140°F)储存温度-20...70°C(-4...158°F)防护等级IP68(测试条件：1m(3.3ft)水柱，60天，1mol/lKCl)过程条件过程温度-5...50°C(23...120°F)短时期内(1h)，max.80°C(175°F)过程压力0.5...10bar(7...145psi),绝压最小流量无最小流量要求。测量有沉降趋势的悬浮固体浓度时，应充分搅动介质，防止出现沉淀。4522133TurbimaxCUS51D12Endress+Hauser机械结构外形尺寸a0013179外形尺寸示意图清洗系统重量约0.7kg(1.5lbs)，不含电缆重量材料过程连接G1''和NPT¾''螺纹mm(inch)40(1.57)NPT“¾G169(2.72)194(7.64)12(0.47)20(0.79)14.5(0.57)a0013259带清洗系统的CUS51D的结构示意图压缩空气清洗系统耗气量：50l/min(13.2gal/min)基本压力：1.5...2bar(22...30psi)连接部件：6/8mm接头或6.35mm(¼)接头传感器不锈钢1.4404(AISI316L)，或不锈钢1.45