1、概述

水質(zhì)硬度自動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)是在生產(chǎn)實(shí)踐中逐步發(fā)展和完善的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，由上位機(jī)系統(tǒng)、硬度檢測、控制系統(tǒng)三大部分組成 。在Testomat2000®上可進(jìn)行兩個(gè)測量點(diǎn)的監(jiān)測，同時(shí)檢測軟水進(jìn)出鍋爐前后是否達(dá)標(biāo)，當(dāng)硬度超標(biāo)時(shí)儀器就會(huì)發(fā)出控制信號 ,關(guān)閉通往軟水的閥門或泵，同時(shí)啟動(dòng)軟水控制器，實(shí)現(xiàn)軟水的再生利用 ,軟化裝置再生過程由軟水控制器實(shí)現(xiàn)，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線檢測等功能。通過系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、達(dá)到減少了值班人員的工作量，降低了水處理的單耗的目的，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
2、系統(tǒng)組成
 

圖1 水質(zhì)硬度自動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.1、控制原理

鍋爐進(jìn)水前處理：原水首先經(jīng)由進(jìn)水閥進(jìn)入系統(tǒng)，采樣預(yù)處理單元經(jīng)過濾后采集水樣到樣水杯，樣水杯中溢出的水樣回流至管道中，硬度分析儀從樣水杯中提取少量水樣分析化驗(yàn)， 分析結(jié)果的模擬量信號輸送至PLC控制器，PLC控制器根據(jù)分析結(jié)果判斷，當(dāng)高于硬度設(shè)定值時(shí)開啟軟水處理器和1#回流閥并關(guān)閉進(jìn)水閥；低于硬度設(shè)定值時(shí)保持進(jìn)水閥開啟，關(guān)閉軟水處理器。

鍋爐出水循環(huán)處理：鍋爐出水后采樣預(yù)處理單元經(jīng)過濾后采集水樣到樣水杯，樣水杯中溢出的水樣回流至管道中，硬度分析儀從樣水杯中提取少量水樣分析化驗(yàn)， 分析結(jié)果的模擬量信號輸送至PLC控制器，PLC控制器根據(jù)分析結(jié)果判斷，當(dāng)高于硬度設(shè)定值時(shí)開啟軟水處理器和3#回流閥；低于硬度設(shè)定值時(shí)開啟2#回流閥，鍋爐出水循環(huán)回收利用。長久使用時(shí)可打開出水閥排放至廢水管道中。

總控室：可實(shí)時(shí)查看軟水硬度值和修改硬度設(shè)定值，實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)時(shí)掌握軟水的硬度情況，降低人工取樣分析的工作量，降低了對鍋爐的損害和清理費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)鍋爐水的再生利用。
2.2、工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
1、  自然循環(huán)蒸汽鍋爐和汽水兩用鍋爐水質(zhì)
1.1采用鍋外水處理的水質(zhì)要求：

1.2單純采用鍋內(nèi)加藥處理的水質(zhì)要求：

2、  熱水鍋爐水質(zhì)
2.1采用鍋外水處理的水質(zhì)要求：

2.2單純采用鍋內(nèi)加藥處理的水質(zhì)要求：

3、  貫流和直流蒸汽鍋爐水質(zhì)
3.1采用鍋外水處理的水質(zhì)要求（無鍋內(nèi)加藥處理方式）：

4、另余熱鍋爐水質(zhì)的水質(zhì)應(yīng)符合同類型、同參數(shù)鍋爐要求。
對于使用軟化處理器的鍋爐，需要采用鍋外水處理方式，對照鍋爐類型，設(shè)定軟化水硬度值。在線硬度檢測儀請根據(jù)需要選擇相就量程藥劑：TH2005/TH2025/TH2100/TH2250

2.1、采樣與預(yù)處理單元
此單元包括進(jìn)樣閥門、過濾器、樣水杯、電磁閥、壓力表等。
通過對進(jìn)樣閥門（若采取電磁閥門）的控制，取樣方式可連續(xù)或間歇切換，取水量按實(shí)際需要量3－4倍設(shè)計(jì)。通常情況下，為了實(shí)時(shí)監(jiān)測管路中樣水，進(jìn)樣閥門保持敞開狀態(tài)，始終往硬度分析儀的樣水杯進(jìn)樣，多余的水樣通過樣水杯的溢流口排放到下水管中，因此，進(jìn)樣閥門選取手動(dòng)閥。
儀器進(jìn)樣管路采用化學(xué)特性為惰性的特氟龍管，既不會(huì)干擾樣水成分，也不易腐蝕和老化，耐用。進(jìn)樣管路安裝調(diào)節(jié)閥與壓力表，調(diào)節(jié)出水壓力及流量。
樣水杯采用左右間隔的結(jié)構(gòu)，中間設(shè)置濾網(wǎng)，儀器從遠(yuǎn)離進(jìn)口的一側(cè)取樣，防止大顆粒的物質(zhì)進(jìn)入儀表對儀表造成損傷。
2.2、儀器分析單元
（1）Testomat2000®硬度在線監(jiān)測儀

儀器簡介：
Testomat2000®可測定水中的總硬度，測量結(jié)果通過LCD顯示，并以 °dH、ppm CaCO3、mmol/l 等單位表示。尤其適合水質(zhì)軟化監(jiān)測，逆滲透系統(tǒng)，過濾及去除礦物質(zhì)過程控制，廣泛應(yīng)用于制藥、鋼鐵、半導(dǎo)體等行業(yè)。
德國HEYL公司自1958年以來，在純凈水領(lǐng)域內(nèi)，HEYL產(chǎn)品在測量和控制分析儀器具有可靠的*。非常高的質(zhì)量提供了高程度的穩(wěn)定，保證用戶在過程和結(jié)果控制上有良好的結(jié)果。由于采用一個(gè)基本相同的技術(shù)，始終提供模塊化的儀器類型，用于軟化水，RO，過濾和除鹽水。
Testomat2000®具有4－20mA模擬電流輸出和2組控制繼電器輸出。依實(shí)際需求，可選擇不同的測量周期如設(shè)置間隔，水量控制或外部訊號控制達(dá)到合理的測量方式，達(dá)到監(jiān)測的控制功能。
技術(shù)特點(diǎn)：
²  LCD文本顯示運(yùn)行菜單和用戶界面
²  可選擇°dH、ppm CaCO3、mmol/l 等單位表示
²  精密的活塞定量泵進(jìn)行試劑滴定
²  極少的試劑和水量消耗，每滴為30微升，每一個(gè)測量周期大約需要3－5滴試劑
²  試劑更換周期6個(gè)月，維護(hù)量極少
²  2個(gè)可調(diào)節(jié)的限值，可編程報(bào)警功能
²  可進(jìn)行2個(gè)測點(diǎn)監(jiān)測
²  可編程增補(bǔ)程序（如軟水器控制，分析信息）
²  所有與液體接觸部件均采用耐腐蝕性材料
技術(shù)參數(shù)：

1-500mg/L（以CaCO3計(jì)），

可根據(jù)選擇試劑確定

EN50081-1, EN50082-2, EN 61010-1

0/4 - 20 mA, 大負(fù)載350歐姆

10 - 45 °C

4 A

230 V或24 V，30VA

IP 65

尺寸（W x H x D）        380 x 480 x 280 mm

380 x 480 x 280 mm

2.3、中心管理單元
Testomat2000硬度監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)可以接入到工廠現(xiàn)有的總控室管理軟件平臺(tái)上。
操作人員不必去現(xiàn)場，在總控室就可以觀察到軟化器的運(yùn)行情況及輸出管路中水的硬度值 ,并且可以設(shè)置軟化器的工作狀態(tài)，從而大大降低人員的工作強(qiáng)度。 　　Testomat2000硬度監(jiān)測儀通過與軟化器的控制器的聯(lián)接 ,控制采樣、關(guān)斷閥組的工作 ,并實(shí)時(shí)地采樣由Testomat2000檢測輸出管路中水的硬度值 ,并將硬度值 及軟化器的工作情況上傳至總控室進(jìn)行集中顯示。