1.引言

酸濃作為硫酸工藝中的關鍵指示參數之一，其測量的準確性關系著裝置運行安全、尾氣酸霧排放、設備腐蝕、自動控制、安全聯鎖等。因此穩定準確的酸濃數值，是保障硫酸裝置實現安、穩、長、滿、優必不可少的。

2.原理闡述

高溫酸濃儀的測量原理：傳感器內置有兩個線圈分別是發送圈與接收圈，當具備一定流速的硫酸經過傳感器時，發送圈因為通電產生了電磁場，經過發送圈的硫酸因電磁場作用產生了感應電流。當攜帶感應電流的硫酸流過接收圈時，接收圈接收硫酸中因帶感應電流而產生的電磁，進一步轉換為感應電流信號，由導線導入儀表，經過分析儀處理后呈現在酸濃儀顯示屏上

為深入了解電導率的計算，現引入以下式子： 

圖1.1 AS118非接觸電導率傳感器

其中K為電導率，Q為電導池常數，G為電導，L為兩極的距離，A為兩級的有效極板面積，I為測量電流，E為電壓。

聯立三式可得

由④易知，在兩級距離L、電壓E、有效極板面積A一定時，電導率K與電流I成正相關關系。

綜上所述，電導率的測量值一般受溫度、摻雜程度、流速與流量、電極損壞、電纜老化的影響等有關，以下我將主要從溫度、摻雜程度、流速與流量這三個方面為大家分析。

3.原因分析

溫度影響：

在硫酸工藝中，每一道工序的溫度把控都是極其嚴格的。鍋爐、換熱器、省煤器和過熱器等充當溫度調節的角色，特此引入關聯著以上設備的余熱回收概念。如若余熱回收的局部設備換熱性能下降，由局部到整體，導致過程溫度相應的升高或下降，進而影響硫酸的電解程度，又硫酸的電解程度會隨著溫度的升高而增加，即電導率隨溫度的上升而上升，見圖3.1。

圖3.1 98%酸電導率與溫度關系圖

摻雜程度影響：

本文中的摻雜程度不考慮灰分，而是硫酸中因融入空氣而產生的氣泡，含有大量氣泡的硫酸會對電導率的測量產生影響。氣泡的存在會導致輸出酸濃偏高，因為在實際測量時，氣泡在某個時間段的聚集會使得電阻無限大，由上文推理的電導率K與電流I成正相關關系，當電阻無限大時，電壓不變，電流將無限小，從而使得輸出酸濃偏高。因此，在測量硫酸的電導率時，需要確保其中不含大量氣泡，以確保測量結果的準確性。見圖3.2

圖3.2 酸濃%-電導率S/m對應圖

流速與流量影響：

硫酸流經傳感器時，如若其流速、流量不定，且沒有相應的緩沖、定量設備使流過傳感器的硫酸實時處于穩定狀態，一定程度上會影響傳感器的數據采集進而導致酸濃分析儀的曲線波動，測量失準。當流速過低時會造成“工藝延遲”現象；當流速過快時電導電極有一個沖擊壓力從而造成“氣穴效應”，長期使用會影響電極靈敏度和使用壽命；而適宜的流速與流量不僅減少氣泡的產生，還保證了酸濃儀測量的準確性。

4.小結

在解決高溫酸濃儀測量故障時，我們所關注的更應該是待測硫酸，首先最需要的是排查溫度、摻雜程度和流速與流量。而一般常見的設備老化、電極靈敏度下降、電路破損等常見原因，以下幾點是常見的長期使用可能會導致酸濃儀測量故障發生的原因及解決辦法：

①傳感器因酸腐蝕，導致損壞。見下圖4.1，圖4.2。

圖4.1

圖4.2

②電纜、電路與設備老化或破損。可直接更換，如若電纜經檢查后無明顯破損，考慮內部線路檢修。

③校正數據設定錯誤。酸濃儀內置的校正參考數據設置有誤，需要重新設置。

④內置溫度傳感器老化或損壞。一般酸濃儀會內置溫度傳感器來作為溫度補償或調節，如果溫度傳感器損壞，同樣導致酸濃儀測量故障的發生。