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自动化仪表在水处理系统技术中的应用6

4.浊度的测量
   浊度是水体浑浊程度的度量，也就是水体中存在微细分散的悬浮性粒子，使水透明度降低的程度。浊度仪是测量水体浑浊程度的仪器，主要用于对水质的监测和管理。
   净水厂负责供应居民生活用水和工业用水，供水的质量直接涉及人民的健康、**，以及食品、酿造、医药、纺织、印染、电力等各行各业的正常生产和产品质量。浊度是一项很重要的水质指标，因此对浊度仪的选择显得尤为重要。浊度仪可分为目视浊度仪和光电浊度仪两大类。光电浊度仪就其用途可分为工艺监控(连续测定)浊度仪和实验室(包括便携式)浊度仪，就其设计原理又可分为透射光浊度仪和散射光浊度仪。
   由于散射光浊度仪对水的低浊度有较高的灵敏度，准确度高，相对误差小，重复性好，水的色度不显示浊度，且散射光与入射光强度比可呈线性关系，故1992年9月世界卫生组织公布的《饮用水水质准则》中规定将散射光浊度仪作为测定仪器。同时，“供水行业2000年技术进步发展规划”中已明确规定一类水司管网水浊度指标为1NTU。
在净水厂设计中常用HACH公司的1720D、SS6系列浊度仪(属于散射光式浊度仪)。
   在滤后水及出厂水的测量中，一般采用1720D(原为1720C)系列浊度仪。使用时水样连续流入浊度仪，流经脱泡器以排空水流中的气泡，然后进入浊度仪的中柱内，上升至测量室并溢过其边缘进入排放口。聚光束从传感器头部组件中向下投射到浊度仪主体内的水样中，浸在水样中的光电管测量水中悬浮固体90°方向的散射光，散射光的量与水样的浊度成正比。1720D不需采用样品池，这样可减少杂散光，提高测量准确度。1720D的准确度为：0~40NTU范围内为±2%，40~100NTU范围内为±5%，分辨力为0.001NTU，响应时间为75s。
   测量滤后水的浊度仪多安装于滤站管廊内，可采用壁挂或柜装，出厂水的测量一般在送水泵房设置水质仪表间，将浊度仪及其他水质检测仪表置于仪表间内，再将信号引至监控站。
   虽然1720D的测量范围为0~ 100NTU，但*好不用其测量滤前水，因为虽然光学上能测到100NTU，但在生产使用上会带来许多不便。测量源水及滤前水多使用SS6系列表面散射式浊度仪，它是将光束射在液体表面，测定来自液面的散射光，避免了光学系统与水样直接接触，消除了清洗流通池时带来的信号丢失。
图2 SS6表面散射式浊度仪测量原理图
   SS6系列的测量范围为0~9999NTU，一般地表水厂的源水均在此范围内。它在0~2000NTU范围内的准确度为±5%，2000~9999NTU范围内准确度为±10%。
   浊度仪取样点的选择应与工艺专业紧密结合，选取*有代表性的点，取样孔*好不要开在被取样管道的顶部，避免将管道中的气泡抽进取样管而影响浊度仪的测量准确度，水样的提取*好用小型采样泵取样，保证取样管内有一定流速，不易在管道内壁结垢。取样管道的口径应根据仪表取样水的总需要量决定。
5. 显示仪表的选用
   一般净水厂工程多选用智能化显示仪表，其功能齐全，能进行数字信号处理，实现控制功能，而且测量值以液晶显示，操作方便，可以保存数据，具有自诊断功能。虽然与计算机系统联网后，它的优势没有完全发挥出来，而被计算机系统所取代，但在目前净水厂的建设中，使用智能化的显示仪表作为在计算机系统未调试投运阶段或发生故障时的辅助仪表，也能满足现场控制、显示的要求。
   在某些情况下，同时需要本地显示与远程传送，此时不宜采取信号串联方式，而应采用信号分配器，即1路输入，两路输出，一路输出送显示仪表，另一路输出可输入PLC，如常用的WS15242。
6. 仪表系统的接地和防雷
   接地可分为保护接地和工作接地。保护接地是为避免工作人员因设备绝缘损坏或绝缘性能下降时遭受触电危险和保护设备的**。工作接地是为保证仪表稳定可靠地运行。一般净水厂仪表系统的接地采用TN-S系统，即3根相线A、B、C，1根中性线N即保护线PE。用电设备的外露可导电部分接到PE线上，其优点是PE线在正常工作时不呈现电流，因此设备的外露可导电部分不呈现对地电压而且在事故时也容易切断电源，有较强的电磁适应性，避免了高次谐波的干扰。
   工作接地的原则是单点接地。由于对地电位差的存在，如果出现一个以上的接地点就会形成地回路，将干扰引入仪表中，所以，同一信号回路、同一屏蔽层只能有一个接地点。
   仪表工作接地可单独设置或与保护接地共用同一接地体。从工程实践经验来看，接地电阻一般应不超过1Ω。
   一般净水厂设施分散，构筑物低矮，地形平坦、空旷，特别是有些流量计井位于厂区之外，在这种情况下，仪表设备的被雷击率增加。在实践中，笔者多次遇到过雷击损坏仪表或仪表不明原因损坏的事件。因此，安装品质优良，动作可靠的避雷器，是不可缺少的保护措施，如采用德国Pepperl+Fuchs公司的ESP系列避雷栅用于流量计的信号和电源的保护，效果良好。

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