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沼气工程里常用的检测仪表

作者:admin 发布日期: 2019-05-14 二维码分享
沼气工程里常用的检测仪表
在沼气工程运行过程中,需要采用仪器去感知生产过程的状态。沼气工程中主要涉及两类检测仪表:检测温度、压力、流量、液位等的热工测量仪表;检测固体悬浮物浓度、浊度、PH、COD、挥发性脂防酸、沼气成分等的物性与成分仪表。 
检测仪表用来获取运行过程状态信息,一般由传感器和变送器构成,变送器的作用是将传感器采集的前端信息转换成能够显示和控制的标准信号。

下面简单介绍几种常用于自控系统的检测仪表。
1.温度检测仪表
温度是影响微生物活性的主要因素之一,沼气发酵过程需要进行温度控制,因此,温度检测仪表不可或缺。温度传感器中,适用于检测沼气发酵料液温度的典型测温元件是热电阻,其测温电路采用不平衡电桥。
温度传感器直接安装在沼气发酵装置上,与变送器的距离可能较远,传感器与变送器的连接通常采用三线制接法,即用三根导线,其中一根串联在电源支路里,另两根分别接在两个相邻的桥壁上。三线制接法可基本消除连接导线造成的测量误差。
与温度传感器配接的二次仪表主要包括温度变送器、数字温度显示仪和温度巡检仪。
2.压力检测仪表
电测式压力检测仪表是利用金属或半导体的物理特性,直接将压力转换为电压或电流信号输出。也可利用弹性体受压产生的形变,通过电阻应变片将形变转换为电压或电流信号输出。为保证弹性元件工作在有效形变范围内,被测大压力值不应超过满量程的3/4,小压力值不应低于全量程的1/3。
压力传感器获取的压力信息,由压力变送器或压力开关转换为标准电信号输出,可以远程输出。由传感器、变送器或压力开关组成的压力检测仪可用于监测管道、沼气发酵装置以及储气装置内的压力。压力测量值常常用作报警参数。
3.流量检测仪表 
流量检测仪表包括测量单位时间流量的流量计和测量流体流过总量的积算仪,多数流量检测仪同时具备测量流量和总量的功能。
检测流量的方式很多,其中电磁流量计因其传感器的光滑测量管内无阻流部件,使仪表压力损失极小,且不易堵塞,在检测液固两相介质流量方面有优势,故具有一定导电率的污水流量适合用电磁流量计检测,但若污水中含有较多铁磁性物质及大量水泡时会影响测量精度。电磁流量计在安装上要求前、后都有直管段,其长度分别不小于5倍、3 倍管内径。 对沼气流量的检测,一般借用天然气的商用流量检测仪表。因沼气具有腐蚀性,故检测仪表的抗腐性和仪表价格之间存在矛盾。目前国际上的较为的技术为超声波气体测量技术,超声波流量计与传统的压差式流量计、涡街流量计、热式流量计相比,具有更强的抗腐蚀性,更宽的量程比和更小的压损,能够满足高压、大流量的气体计量要求,并且不存在易于磨损的机械可动部件,能保证长期使用精度不变,具有较高的测量性。
4.液位检测仪表
液位检测仪表是沼气工程控制系统常用仅表,早期液位检测大多采用纯机械式仪表,现在已普遍采用渗透了电子技术的机电一体液位检测仪表。 
液位检测仪表按测量方式可分为连续测量和限位测量两类。限位测量仪表可称液位开关,当液位处于设定位置时发出相应的开关信号,它在沼气工程自动控制中有诸多应用。
5.浊度检测仪表
浊度是沼气工程出水水质指标之一。浊度检测仪依据光学方法,以一定强度和波长的光照射被测液体,用光敏元件在适当位置以适当的角度来检测透射光或散射光的强度,不同的光强引起光敏元件产生不同的电信号,经变送器转换为与浊度值对应的标准电信号输出。 6.固体悬浮物/污泥浓度检测仪表 
固体悬浮物/污泥浓度检测仪表的检测原理与浊度检测仪表相似,可用于沼气工程进、出水的固体悬浮物的检测。此仪表需设置清洗光学测量部件的装置。正式使用前,应在实验室用蒸馏法获取测量点水样的固体悬浮物(或污泥)的真实浓度,以此对仪表进行标定。 7.PH检测仪表
PH检测仪表的传感器,可由测量电极和参比电板组成复合电极,测量电极通常采用PH玻璃电极,由于扩散作用,被测液体中的氢离子进入玻璃电极的球泡薄膜内部,在里面的电极上形成一定电位,参比电极提供一个与被测液体PH无关的恒定电位,通过检测测量电极和参比电极之间的电位差,便可确定被测液体的PH。
8.沼气成分检测仪表 
目前,国内外对沼气、生物天然气制取过程中的气体成分检测多采用红外(NDIR)、色谱(GC)、质谱(MS)气体分析技术。这些技术在实际应用中存在不同的局限:GC使用需要载气和耗材,响应时间长,专业性要求高;MS价格昂贵,维护成本高,操作复杂。NDIR分析仪操作简单,无耗材,但不能分析对称结构无极性双原子分子(O2、N2、H2)气体,因此通常与电化学传感器配 合工作

来源:百度文库



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