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1、1浓度计培训教材浓度计培训教材产品型号：DF5420型【产品概述】1. 定义浓度计是在工业过程中对各种料液的密度、浓度进行在线检测和控制的一种仪器仪表。也可通过密度而间接测定出料液中某种成分的浓度、含量、以及两种物料的配比。2. 用途矿山选矿工艺中原矿、精矿和尾矿的浓度检测和控制；选煤厂浮选液密度的检测和控制；造纸厂纸浆浓度的测定和控制；江河中水流含沙量的测定等等。3. 先进性 与同类产品比较，DF5420系列智能式工业浓度计有着特有的先进性，体现在一下几个方面：(1) 非接触式测量方式，探测器安装在工业管道和设备外面，不受物料的粘稠、腐蚀、高温、高压、磨损等恶劣条件的影响，长期运行稳定可靠，

2、经久耐用。(2) 测量结果受到的干扰因素非常少，任何环境因素以及物料的速度、温度等均对射线测量没有影响。(3) 采用高灵敏、高效率的闪烁探测器，所需放射源的强度大大降低，使仪器的辐射安全性能得到可靠保证。(4) 研制了新型的自动稳峰技术，可对温度变化或元件老化等因素造成的仪器漂移进行补偿，具有极高的稳定性。(5) 一台工业控制机可以接16台浓度计，并且能送出420mA的标准信号，方便维护和管理，节约成本。(6) 浓度计测量装置种类多，适用于多种现场环境，极大的满足客户的需求。【测量原理】浓度在线检测仪采用先进的射线在线检测技术，采用非接触式测量方式，现场工艺环境适应性强，可实现连续实时的在线检

3、测，仪表长时间运行稳定、性能可靠，检测精度高。DF5420系列浓度计是以物质对射线的吸收作用为原理的。放射源屏蔽容器和射线探测器直接安装在待测工业管道的两侧，放射源密封在铅容器内，铅屏蔽体上有一个可旋转的准直孔，射线通过准直孔，穿透料液，被探测器所接收。探测器的输出信号由电缆线送到仪表主机进行处理。【浓度计工作流程】最佳浓度计控制系统：最小化的浓度计控制系统：系统的智能测控仪可以接12套浓度计。【仪表组成及功能及电气连接】、5420型微机多路浓度计主机采用高性能工业控制机。浓度计应用程序的载体。基本配置： 8路射线脉冲输入接口。 选配： 8路模拟量输出。可以根据用户的要求进行配置(116路)。

4、计数输入板由扁平电缆和变送器连接；D/A输出板由扁平电缆和变送器连接；485通讯卡直接与现场数码显示装置连接。电源插座连接工业交流电。、信号变送器8路浓度计输入接口，8路420mA的电流输出接口。 可以根据用户的要求进行配置(116路)。、信号探测器 采用高灵敏、高效率的闪烁探测器，大大降低放射源用量；自主研制了新型的自动稳峰技术，无须附加其他的稳峰元素或标准光源，在探测器中可对光电倍增管老化、闪烁晶体发光效率的变化、集成电路和电子元件的漂移等因素对仪器造成的影响自动进行补偿，使仪器的长期漂移.。 采用幅度高达伏的等幅脉冲计数率传送方式，具有高度的抗干扰性能。传送距离可达。用的屏蔽电缆连接到变

5、送器的输入插座上。为防止空间电场的干扰，电缆线的屏蔽层应和探测器电路的地线连接，并在此处和大地相连。4、PLC控制系统从工控机输出的420mA信号经变送器送到PLC控制系统，完成对工艺生产的在线控制。【浓度计安装】A. 测量装置的安装方式： 浓度计测量装置主要有夹抱式和变径式，为了适应现场又出现了流槽式和侵入式。 、夹抱式夹抱式装置是用长螺栓将探测器和放射源直接卡在工业管道外面。如图所示：此装置适合安装在给矿管道上。优点：不用对现场的管道进行改造，安装方便快捷。不足：粗管道安装此种浓度计需要选择大计量放射源。充满率不高或液面波动大的管道不适用此装置。、变径式变径式装置是根据管径的大小加工特定的

6、变径装置，用法兰固定在管道上，探测器和放射源固定在变径装置上。用于将液面抬高，让射线能够穿过稳定的矿浆料流从而照射到探测器上。如图所示：此装置适合安装在矿浆充满率不高或液面波动大的管道上。优点：弥补了夹抱式装置的不足，可以安装在矿浆充满率不高或液面波动大的管道上。可以选择小剂量的放射源。不足：需要改动现场管道，用到电气焊，安装比较复杂。、流槽式流槽式装置是一种比较特殊的装置。分级机下边一般都会有流槽，如果分级机下面没有可以安装浓度计的管道的话，就只能安装在流槽中。流槽式装置有两种，一种是用于较宽的流槽，另一种是用于窄流槽。此装置受放射源影响较大，它可以使用小剂量的放射源，但对放射源的尺寸要求比

7、较高，一般选用小尺寸的放射源。宽流槽式装置如图所示：窄流槽式装置如图所示：窄流槽式装置也可以将放射源安放在流槽外面。流槽式装置可以实现浓度计在非管道的环境下可以安装，满足用户的需求。(4)、浸入式对于大管径的管道（大于500），如果安装夹抱的话，就要选择非常大计量的放射源，甚至更大计量的放射源也不能满足（这里的放射源指的是Cs-137）；如果选择变径装置的话，装置的重量就实在是太大了，安装不方便，现场管道也会因此出现不稳定因素。侵入式装置因此而诞生了。如图所示：和变径装置几乎一样，只是变短了许多，重量减少，放射源向上照射，液层厚度减小，这样放射源的计量也可以减小。但此装置不能安装在给矿管道上，

8、给矿管道为压力管，此装置密闭性不强。B. 放射源简介及安装和操作放射源是射线生成装置，利用放射源产生的射线实现在线检测。示意图如下： 本公司所用放射源的防护措施和辐射水平：仪表用放射源和辐射加工和医疗用放射源在用量上有本质的区别。仪表的目的是探测射线的存在，特别是采用现代高灵敏度的探测器，大大降低了放射源的强度，所用放射源几乎低到天然本底的水平。本公司所用放射源的活度均比辐射加工和医疗用放射源低100万倍以上。国家规定仪表用的放射源都必须是严格密封的，安全的。浓度计所用放射源的制作完全符合国家标准。其制作工艺是：将放射性物质烧结到不渗水的陶磁芯体中；芯体外用双层不锈钢壳体焊接密封，保证不会有任

9、何放射性物质泄漏；壳体外面包有足够厚的铅对射线进行屏蔽，以保证将辐射强度降低到允许水平。铅外面又是铁壳密封，任何时候都不会有放射性物质泄露出来。铅屏蔽体上设有带准直孔的旋转体，工作时放射线被约束在束射孔的狭小范围内射向探测器。停用或运输时可转动旋转体将束射孔关闭。旋转体的开关位置有明显的标记，并带锁，以确保安全；铅屏蔽体和旋转体外面有钢壳全密封容器，确保旋转体和源芯不会从屏蔽容器中掉出。所用的所有放射源周围的的剂量当量率均2.5Sv/h。工作人员在此处每天停留8小时, 连续一年(按300天计算), 受到的总照射剂量5mSv, 低于公众人员的允许剂量限值。此剂量当量只相当于一次光透视的1/10。

10、国家规定：剂量率2.5Sv/h的地方为非放射性工作场所。放射源采用137Cs，活度5100 mci。放射源的安装非常简便，放射源屏蔽容器的底部托盘上设有个孔，固定在浓度计装置上即可。 放射源上有滑动扳手，用手拨动扳手，带动准直孔旋转，将扳手滑动到“开”字的位置时，放射源容器的铅准直孔被打开，放射源处于工作状态；当把扳手指向“关”的位置时，准直孔即被关闭，禁止射线射出。C. 浓度计对测量装置内的料液的普遍要求 浓度计对被测料液是有一定的要求的，否则不适合安装，或者是误差较大，应该满足以下几个条件。 保证被测液流的代表性、更新性和稳定性；被测液体必须时刻充满测量管道或保证射线束射野内（测量窗处）充

11、满料液，没有空隙。被测处料液不许混有气泡，不许产生沉淀物积累。 被测处料液的流动性好，不应产生循环死区，更不许产生固体堵塞。 被测处料流均匀、稳定，不应忽大忽小，不应形成旋涡。 被测处料液的密度应等于当时流动料液的平均密度。被测处料液不应产生分层现象，有条件时应尽量安装在垂直管道上，以防料液中出现层流或沉积现象而造成密度测量误差。【程序操作运行】操作和运行 、装置安装完毕，接通电源，仪器自动进入运行状态。 工控机屏幕上显示液流的瞬时浓度值。同时记录和显示测量值随时间变化的动态曲线。 、仪表工作状态的切换 按照屏幕下部的提示：“”键“测量状态”；“”键“瞬时参数”； “”键“参数修改”；“”键“

12、数据查询”； “”键“退出系统”。按下相应的功能键，即可进入对应的工作状态。 、瞬时参数的显示 按照屏幕下部的提示，按下“”键，屏幕进入“瞬时参数”画面，显示更详细的测量数据。 仪表每秒采集一次数据，并同时显示采到的数据和运算结果。浓度： 显示的浓度值（）。密度： 显示密度值（）； 瞬时计数: 瞬时射线计数率（脉冲）； 平滑计数： 平滑后计数率（脉冲）；输出电流：显示送出420mA的对应电流值（mA） 。 、重新进入应用程序 系统从应用程序退出后，回到“”状态，重新进入应用程序的方法如下： 在子目录“16”状态下，键入“16”，按“回车”键，仪表可重新进入应用程序。或者重新启动工控机，亦可进入

13、应用程序。 、历史数据查询 仪表每分钟记录一组浓度数据，存在磁盘中。若想查看过去的历史记录，可按下述方法操作： 按下“”键，进入“数据查询”画面。 用“”和“”键切换显示方式，依次为： 浓度数据、计数数据、全天浓度曲线和计数曲线。 用箭头键“”和“”切换显示“-16路”的数据； 用箭头键“”“”进行日期切换；若查询历史数据，可连续键入“年、月、日”对应的个数字“年月日”。如欲查询2008年01月01日的测量记录，可键入“20080101”，则显示出该日的测量结果。 、数据打印 在数据查询的状态下，按一下“”键，即可打印出屏幕上所显示的一天的测量结果报表。 【仪表调试与参数设置】 、标定参数的修

14、改按下功能键“”，进入标定参数状态。 表上边列出各种参数的名称： 零点计数测量容器（或管道）排空时的零点计数率（脉冲秒）； 液层厚度射线穿过被测液体的厚度，如果射线照射在管径中央可以看作管道内径（）； 低点密度低浓度标准液体的密度值（）； 高点密度高浓度标准液体的密度值（）； 低点浓度低浓度标准液体的浓度值（）； 高点浓度高浓度标准液体的浓度值（）；本底计数天然本底计数率（脉冲）；平滑系数对计数进行动态平均的系数； 仪表也用此平滑系数计算密度和浓度结果；当此数为整数时,为计数的平滑时间,该参数为小数时(XXX.XX)，程序就会将此数作为实测的瞬时计数来显示。 当需要修改某一参数时，用键盘的箭头

15、键将光标移到欲修改的数据处，用键盘键入欲改成的数字，然后按“回车”键。键入的数据就自动进入该参数对应的内存单元中，并存入计算机的硬盘中长期保存。【浓度计标定】1、浓度计标定步骤：（1）、测本底计数 将放射源关闭。将标定参数中“平滑系数”修改为“”； 按一下“”键，仪表开始对测到的计数进行平滑处理。 将仪表切换到“瞬时参数”状态(按键)。约秒钟后，记下射线“平滑计数”的数值。 按“”键进入到标定参数画面，将测到的计数置入标定参数“本底计数”中,再将放射源打开。 (2）、测零点计数 将被测管道或容器排空。 按一下“”键，仪表开始对测到的计数进行平滑处理。 按“”键将仪表切换到“瞬时参数”状态。约秒

16、钟后，记下平滑计数的数值。 将测到的计数置入标定参数“零点计数”中。 (3)、密度标定 将被测管道或容器充满水，观察瞬时参数表中的密度显示值； 改变标定参数中液层厚度“”的数值，使密度显示为“”； 若无特殊要求，也可直接将液层厚度的数值（）送入参数“”中，轻微调整零点计数。 (4)、浓度标定 将水（或低浓标准料液）的密度值置入参数“低点密度”； 将干矿（或高浓标准料液）的密度值置入参数“高点密度”； 将水（或低浓标准料液）的浓度值置“”置入参数“低点浓度”； 将干矿（或高浓标准料液）的浓度值“”置入参数“高点浓度”； (5)、平滑系数（计数平滑系数）改为6。 到此为止，仪表调试完毕，即可投入正

17、常运行。 2、单点标定法： 、当工业现场不具备将管道排空测零点时，可用下述方法标定： 将液层厚度的真实数字（单位为）送入参数“液层厚度 ”； 将水的密度值“1.00”送入“低浓密度”； 将干矿的密度值送入“高浓密度”； 将“低浓浓度”参数中置入数值“”； 将“高浓浓度”参数中置入数值“”； 从矿浆管道取样，记下仪表当时指示的计数值，再将改样品送化验室化验出浓度值。 将记下的仪表计数值置入“平滑系数”中(XXX.XX) 调整“零点计数率”的数值，使得浓度显示值和取样化验的浓度值相等即可。 然后将“平滑系数”置“6”，即可投入运行。 、当工业现场可以将管道排空测零点时，可用下述方法标定： 将管道排

18、空，记下此时的平滑计数率，将此计数值送入标定参数“零点计数”中。 使管道进料，运行，从浆液管道取样，记下仪表当时指示的计数值，再将该样品送化验室化验出浓度值。 将记下的仪表计数值置入“平滑系数”中， 调整“液层厚度”的数值，使得浓度显示值和取样化验的浓度值相等即可。 然后将“平滑系数”置“6”，即可投入运行。【浓度计维护】1、定期点检浓度计现场安装装置的使用状况，察看装置是否存在磨损及损坏，如果有，及时更换修复；是否覆盖大量矿浆，如果有，及时清理。2、定期取样核对：以2到3个月为周期，取样核实浓度计显示与实际生产指标偏差，偏差较大时需要进行浓度计校准。3、浓度计校准：当发现浓度计显示值和现场指

19、标偏差时，根据浓度计标定方法进行校准。【故障判断、排除与故障上报】 常用浓度计故障排查方法1) 逐级排查法：按照终端测量端的自上而下或自下而上逐级排除。2) 总分式排查法：根据经验确定引起故障的可能故障点进行针对性排查。常见故障1、放射源未打开 若发现射线计数均特别低（几个到几十个），即可判断为放射源处于关闭状态。2、信号变送器直流电源故障 当发现所有信号探测器的射线计数均为“0”时，可判断为变送器的直流电源故障。3、电缆线故障 当发现某一探测器对应的射线计数均为“0”时，可判断为连接该探测器的电缆线的电源线不通。 当发现某一探测器的某一路没有计数输出（另一路有计数输出）时，可判断为该路对应的

20、信号线断开。4、电缆线故障检验办法: 在探测器正常连接的情况下，把信号变送器上的输入插头拔下，用万用表测量各插脚间的电阻。在正常情况下： 电源线和地线：10K左右，存在由大到小的电容器充电过程。（5脚对1脚） 信号线和地线：100K左右。 （2脚对1脚） 若某一组电阻为无穷大，即为电缆线断开。5、干扰信号及探测器工作状态的判断 若怀疑现场存在干扰信号，可用下述方法判断： 关闭放射源，看计数是否降到本底。如关掉放射源后计数不变化或计数仍很高，则证明有干扰信号存在。6、稳峰电路的工作状态判断 从仪表记录下的高压历史数据可判断探测器稳峰电路的工作状态。 若高压不变，说明探测器温度稳定，光电倍增管未发

21、生老化现象。 若高压缓慢升高，证明光电倍增管在老化，仪表稳峰电路工作正常。 若高压突然变为最大值或降为零，证明稳峰电路未工作。7、稳峰处理 仪表中采用了先进的稳峰技术。利用放射源本身发出的射线为稳峰电路的参考标准，使探测器输出射线脉冲的幅度达到极高的稳定性。电路的电源接通时，必须保证放射源处于开启状态。如果电路上电时放射源处于关闭状态，稳峰电路有时会失去参考标准，即没有标准脉冲供稳峰电路作为参考基准，使稳峰电路工作于不正常的工作状态，即所谓“跑峰现象”。有时，跑峰后再打开放射源，电路也回不到稳定状态。8、工控机故障现场可能出现的问题：（1）机器启动后不能正常进入程序，伴随蜂鸣报警，可检查内存是

22、否存在问题。（2）机器长时间运行后会造成积尘，导致显卡、电源和CPU散热不畅，可能造成死机现象。现场可以先对上述部位进行除尘，然后检查电源风扇和CPU风扇运转是否正常。注意：现场工控机所处环境温度不要过高，空气湿度、粉尘度相对较小。（3）工控机无法识别硬盘时，重启系统时会出现英文提示指出不能找到硬盘，可检查硬盘数据线是否插好，若仍然无法正常启动，然后检查硬盘容量是否适合当前机器配置。 故障上报浓度计运行过程中如果出现故障，需要及时上报并处理，通常需要下述流程进行：A. 向用户负责人申报故障事件。B. 指明出现故障的设备。C. 详细陈述故障现象，陈述要求调理清晰，不能遗漏故障现象，不能虚构、夸张。D. 用户负责人联系我方相关技术人员，制定解决办法。复习题：1. 浓度计的定义，用途？2. 浓度计的工作原理是什么？3. DF-5420型浓度计的先进性有哪些？4. 浓度计测量装置有哪几种方式？5. 浓度计对被测料液的普遍要求有哪些？