ЖУРНАЛ СТА №1/2000

62 Промышленный концентратомер плавиковой кислоты Юрий Кирюхин, Борис Самоходкин, Константин Щекин, Михаил Зайцев, Виктор Соболев В статье описан опыт автоматизации измерения плотности агрессивных жидких сред. В ВЕДЕНИЕ Автоматизация методов аналитической химии и кон- трольноизмерительных приборов является основным направлением в создании современной промышленной аппаратуры для анализа «на потоке» и управления тех- нологическими процессами. При этом целью автомати- зации химикоаналитических процессов является по- вышение производительности аналитических опера- ций, автоматизация работы измерительных преобразо- вателей, обработка и представление в стандартной фор- ме результатов анализа, стабилизация работы автомати- зированного аналитического комплекса [1]. Многооб- разие аналитических задач и методов проявляется чаще всего на уровне так называемых измерительных первич- ных преобразователей [2], предназначенных для транс- формирования измеряемой величины в определенные электрические сигналы. Устройства более высоких уровней системы: вторичные преобразователи, индика- торы, регистраторы измеряемой величины, источники питания и др. – могут быть унифицированы, созданы на единой базе электронной и вычислительной техники. В статье изложен пример такого подхода при созда- нии универсального плотномера жидких сред, основан- ного на пьезометрическом методе, который после соот- ветствующей калибровки был использован как концен- тратомер плавиковой кислоты. Электронноизмери- тельный блок прибора создан на базе IBM PC совмести- мого микроконтроллера 6040 фирмы Octagon Systems. Для организации приемапередачи сигналов измери- тельного преобразователя использованы модули ADAM фирмы Advantech. О ПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ ИЗДЕЛИЯ Концентратомер плавиковой кислоты (КПК) пред- назначен для измерения плотности (концентрации) растворов плавиковой кислоты (HF) в условиях промы- шленного производства. Концентратомер способен из- мерять плотность (концентрацию) любых жидких сред при условии его предварительной калибровки в определенном диапазоне. Внеш- ний вид прибора показан на рис. 1. КПК обеспечивает: ● непрерывное измерение плот- ности (концентрации) плавико- вой кислоты с учетом в случае необходимости ее тем- пературы; ● индикацию результатов измерения, уставок, режимов работы, даты и времени; ● ввод необходимых уставок; ● выдачу сигналов в технологический канал заказчика. Основные технические характеристики КПК отраже- ны в таблице 1. В состав КПК входят собственно датчик, а также блок сбора и обработки информации (БСОИ). В основу ра- боты КПК заложен пьезометрический метод, заключа- ющийся в измерении давлений сжатого воздуха в двух трубках, погруженных в раствор плавиковой кислоты на разную глубину (рис. 2). Трубки датчика продуваются сжатым воздухом со стабильным расходом, обеспечива- емым блоком подготовки воздуха. При постоянном рас- ходе воздуха через каждую трубку и его выходе в раствор отдельными пузырьками возникающий перепад гидро- статических давлений на трубках является функцией плотности раствора и разности глубин погружения тру- бок: Δ Р = ρ g Δ h, где Δ Р – перепад давлений на измерительных труб- ках [Па]; Δ h – разность глубин погружения измерительных трубок (база датчика) [м]; g – ускорение свободного па- дения (9,81 м/с 2 ); ρ – плотность раствора пла- виковой кислоты [кг/м 3 ]. РАЗРАБОТКИ/ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ СТА 1/2000 www.cta.ru Рис. 1. Концентратомер плавиковой кислоты