[發(fā)明專利]一種再生酸密度檢測控制裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201019000013.8
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN102147625A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮志新;王建東;鄒為煒;吳波
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G05D11/13
• 分類號: G05D11/13;G01N9/26
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務(wù)所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流體密度檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種用于腐蝕性流體，尤其是冷軋酸再生機組的再生酸密度檢測控制裝置及其檢測控制方法。

背景技術(shù)

在石油、化工、冶金、建材等許多行業(yè)中，經(jīng)常要求對密閉容器或管道內(nèi)的工業(yè)物料的密度進(jìn)行在線式測量。在很多現(xiàn)場，運行設(shè)備都具有高溫、高壓、高粘度、劇毒、強腐蝕等特征，測量條件比較惡劣，常規(guī)儀表往往無法對這些設(shè)備介質(zhì)的密度實行有效測量。同位素儀表以其非接觸測量的特點，在這些特殊環(huán)境下使用，具有得天獨厚的優(yōu)勢。而其中尤以γ射線密度計的應(yīng)用更為普遍。

γ射線密度計的測量原理是，當(dāng)γ射線穿過被測物質(zhì)時，由于與物質(zhì)的相互作用，其強度受到衰減，這些衰減作用有光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)三種，對于窄束平行射線，它按指數(shù)衰減規(guī)律變化，即I=I0e-μmρd]]>

式中：I₀是經(jīng)過零點物料后測到的射線信號，

I是經(jīng)過物料后測到的射線信號，

μ_m是被測物料對射線的質(zhì)量吸收系數(shù)，

ρ是被測介質(zhì)的密度，

d是射線穿過被測物料的距離。

對于確定的測量對象，I₀、μ_m及d都是不變的常量，因此通過測量I，就可以得到被測的密度ρ。

γ射線密度計是應(yīng)用于酸再生機組、檢測再生酸密度最常見的儀器。因為被測液體有較強的腐蝕性，所以原有的檢測設(shè)備是應(yīng)用放射性同位素Cs-137發(fā)射γ射線穿透被檢測酸液進(jìn)行測量的。它采用的是非接觸方式安裝，射源獨立于管道一側(cè)，接收裝置水平安裝在對面，通過運算后將電信號傳給顯示器，直接顯示檢測的介質(zhì)密度值。

然而，放射線設(shè)備的射源有極強的輻射作用。不論是保管、安裝還是調(diào)試，在一定的空間范圍內(nèi)均構(gòu)成了射線污染的威脅，更不利于人員的維修與維護(hù)。而一旦出現(xiàn)泄露問題，將給設(shè)備及人員造成不可挽回的后果。同時，放射線設(shè)備元器件復(fù)雜，集成度高，不利于現(xiàn)場調(diào)試和離線維修。尤其是處于酸氣環(huán)境下，不僅對設(shè)備和備件的耐腐蝕程度有了更高的要求，而且也增加了出現(xiàn)故障的幾率，且需要由具備相關(guān)技能的專業(yè)人員維護(hù)，其維護(hù)費用及設(shè)備備件訂購費用昂貴，增加了機組的運行成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，成本低廉，便于維護(hù)和操作，符合工業(yè)安全環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，徹底避免電離輻射，保證檢測精度和使用要求的再生酸密度檢測控制裝置及方法。

為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案是：

一種再生酸密度檢測控制裝置，由壓力檢測儀表、計算機可編程序邏輯控制器(簡稱PLC)、終端顯示器、鹽酸控制閥、弱酸水控制閥及配套管道組成；在再生酸罐下端的垂直管道上一上一下安裝有兩塊與PLC連接的壓力檢測儀表，PLC同時還與鹽酸控制閥、弱酸水控制閥及終端顯示器連接。

所述的壓力檢測儀表為電子檢測壓力儀表，測量范圍為0～120kPa。且安裝后兩塊壓力檢測儀表連接管的軸線垂直于再生酸管道。

所述的計算機可編程序邏輯控制器即PLC內(nèi)設(shè)有模擬量輸入模塊AI、模擬量輸出模塊AO、比例微分積分控制模塊PID及濾波模塊。

所述的鹽酸控制閥、弱酸水控制閥均為氣動可調(diào)節(jié)錐形閥門。

一種再生酸密度檢測控制的方法，利用兩塊不同高度的壓力檢測儀表所形成的高度差及其所顯示的壓力差，通過PLC設(shè)定程序的模擬量處理和公式換算，得到實時檢測的再生酸密度值；在送入監(jiān)控畫面顯示的同時，PLC還根據(jù)設(shè)定的初始密度值發(fā)出模擬量信號，控制鹽酸控制閥或弱酸水控制閥開度，通過調(diào)整鹽酸或水的加入比例來調(diào)節(jié)再生酸密度。其具體方法和步驟為：

1、密度檢測：