富士工業防爆型在線超聲波液體濃度計

一、產品概述

二、工作原理

1. 超聲波傳播速度與濃度關系
• 超聲波在液體中的傳播速度會受到液體成分和濃度的影響。當液體濃度發生變化時，超聲波在其中的傳播速度也會相應改變。濃度計通過發射一定頻率的超聲波信號，測量其在液體中的傳播時間，然后根據已知的液體成分和濃度與超聲波傳播速度之間的關系模型，計算出液體的濃度。
• 例如，在測量硫酸溶液濃度時，隨著硫酸濃度的升高，超聲波在硫酸溶液中的傳播速度會呈現一定的變化規律。通過預先建立的硫酸濃度 - 超聲波傳播速度曲線，就可以根據測量到的傳播速度準確地確定硫酸溶液的濃度。
2. 超聲波衰減與濃度關系
• 超聲波在液體中傳播時會發生衰減，其衰減程度也與液體的濃度有關。對于某些液體，衰減系數會隨著濃度的增加而增大。濃度計可以測量超聲波在液體中的衰減程度，結合液體的衰減特性曲線，從而計算出液體的濃度。
• 比如在測量含有懸浮顆粒的液體濃度時，懸浮顆粒會對超聲波產生散射和吸收作用，導致超聲波衰減。通過測量這種衰減情況，可以推算出懸浮顆粒的濃度，進而確定液體的整體濃度。

三、主要特點

1. 防爆性能
• 該濃度計符合國際和國內的防爆標準，如 IECEx、ATEX 或國家防爆標準等。其外殼采用特殊的防爆材料和結構設計，能夠承受內部可能發生的爆炸壓力，并且防止內部的火花、電弧等引燃外部危險環境中的可燃性氣體或粉塵。例如，在石油煉制過程中，設備周圍可能存在大量的易燃易爆氣體，富士工業防爆型在線超聲波液體濃度計可以在這種環境下安全運行，不會引發爆炸事故。
2. 高精度測量
• 采用先進的超聲波傳感器和信號處理技術，能夠實現高精度的濃度測量。其測量精度通常可以達到 ±0.1% - ±0.5%（具體精度因液體類型和測量范圍而異）。對于一些對濃度控制要求嚴格的化工生產過程，如精細化工中的原料配比控制，這種高精度的濃度計可以有效保證產品質量。
3. 實時在線監測
• 可以安裝在管道或容器上，實現對液體濃度的實時在線監測。與傳統的取樣分析方法相比，它能夠及時反映液體濃度的變化情況，為生產過程的自動化控制提供實時數據。例如，在食品飲料行業的糖漿調配過程中，通過在線濃度計可以實時監控糖漿的濃度，確保產品口味的一致性。
4. 多種測量范圍和適應性
• 富士工業防爆型在線超聲波液體濃度計具有多種測量范圍可供選擇，能夠適應不同濃度的液體測量需求。它可以測量從低濃度的水溶液到高濃度的漿料等多種液體。并且對于不同的液體成分，如酸、堿、鹽溶液、有機溶劑等，通過調整測量參數和采用合適的傳感器材料，都能實現準確的濃度測量。
5. 易于安裝和維護
• 設計簡潔，安裝方便。它可以通過法蘭、螺紋等方式安裝在管道或容器上，不需要復雜的安裝流程。同時，其傳感器部分通常采用可拆卸設計，便于清洗和維護。例如，在造紙行業的黑液濃度測量中，黑液含有大量的木質素等雜質，容易在傳感器表面沉積，這種可拆卸的傳感器設計方便了定期清洗，保證測量的準確性。

四、技術參數

1. 測量范圍
• 濃度范圍：0 - 100%（具體范圍因液體類型而定，如對于硫酸溶液，測量范圍可能是 0 - 98%；對于酒精溶液，測量范圍可能是 0 - 100%）。
• 溫度范圍：一般為 - 20℃ - 150℃（不同型號可能會有差異，有些特殊型號可以適應更高的溫度環境，如在一些高溫化工反應釜中的液體濃度測量）。
2. 精度
• 濃度精度：±0.1% - ±0.5%（根據液體類型和測量范圍確定，對于高精度要求的液體，如電子化學品中的高純度溶液，精度可以達到 ±0.1%）。
• 溫度精度：±0.5℃（溫度測量對于濃度計算很重要，因為溫度會影響超聲波的傳播特性）。
3. 輸出信號
• 模擬輸出：4 - 20mA（用于與工業自動化控制系統連接，如 PLC、DCS 等，將濃度信號轉換為標準的電流信號，方便控制系統進行數據采集和處理）。
• 數字輸出：RS - 485、Profibus - DP 等（可以實現與上位機的通信，便于數據的遠程監控和分析）。
4. 電源
• 電源電壓：24V DC（這種電源電壓適用于大多數工業現場的供電環境，保證了濃度計的穩定運行）。
5. 防爆等級
• 防爆等級：Ex d IIC T6（表示該設備適用于含有 IIC 類爆炸性氣體環境，溫度組別為 T6，即設備表面溫度不會超過 85℃，能夠有效防止點燃周圍的爆炸性氣體）。

五、應用案例

1. 石油化工行業
• 在石油煉制過程中，用于監測原油蒸餾過程中不同餾分的濃度。例如，在分餾塔中，通過在線超聲波液體濃度計可以實時監測汽油、煤油、柴油等餾分的濃度，確保產品質量符合標準。同時，在石油添加劑的生產過程中，如潤滑油添加劑的調配，濃度計可以精確控制添加劑的濃度，保證潤滑油的性能。
2. 制藥行業
• 在藥品生產過程中，如抗生素發酵液的濃度監測。通過濃度計可以實時了解發酵液中有效成分的濃度變化，及時調整發酵條件，提高藥品產量和質量。另外，在藥品的配液過程中，如注射液的配制，濃度計能夠保證藥液濃度的準確性，符合藥品生產的嚴格要求。
3. 食品飲料行業
• 在飲料生產中，用于監測糖漿、果汁等液體的濃度。例如，在碳酸飲料生產過程中，通過濃度計可以精確控制糖漿和二氧化碳水溶液的濃度，保證飲料的口感和品質。在啤酒生產中，監測麥汁的濃度對于啤酒的發酵過程和最終產品的質量至關重要，富士工業防爆型在線超聲波液體濃度計可以很好地完成這一任務。
4. 造紙行業
• 用于監測造紙黑液的濃度。黑液濃度的準確測量對于造紙過程的化學品回收和能源利用非常重要。通過在線濃度計可以實時監控黑液濃度，優化黑液的蒸發和燃燒過程，提高造紙廠的經濟效益和環保性能。

六、安裝與維護

1. 安裝注意事項
• 安裝位置應選擇在液體流動平穩、無氣泡和雜質沉積的地方。如果安裝在管道上，應避免安裝在管道的彎曲處或有強烈振動的區域。例如，在安裝于液體輸送管道時，應選擇直線段，并且距離泵的出口有一定距離，以減少泵的脈動對測量的影響。
• 確保傳感器與液體充分接觸，安裝時要按照說明書要求進行密封處理，防止液體泄漏。對于一些腐蝕性液體，要選擇合適的密封材料，如耐腐蝕的 O 型圈等。
• 電源和信號線的連接要符合防爆要求，避免電氣火花引發危險。在防爆環境中，所有的電氣連接都應該采用防爆接線盒，并且按照規定的布線方式進行敷設。
2. 維護要點
• 定期檢查傳感器表面是否有污垢或沉積物，如有應及時清洗。對于一些容易結垢的液體，如含有鈣、鎂離子的硬水溶液，可以采用定期酸洗或超聲波清洗的方法來清潔傳感器。
• 檢查防爆外殼的完整性，包括防爆螺栓的緊固情況、防爆間隙是否符合要求等。如果發現防爆外殼有損壞或變形，應及時更換或修復。
• 定期校準濃度計，一般建議每 3 - 6 個月進行一次校準（具體校準周期根據實際使用環境和液體類型確定）。校準時可以采用標準的液體樣品，通過與已知濃度的標準樣品對比來校準濃度計的測量精度。