自动化仪表在水厂中的应用

自动化仪表在水厂中的应用

曾进敏

东莞市东江水务有限公司广东东莞523000

摘要：现阶段，自动化仪表替代了之前的人工调度方法已经普遍应用于水厂的自动化行业当中。自动化仪表为水厂的宏观调控生产提供一个良好的运作平台，水厂的每一个生产阶段都离不开相应的自动化仪表以及自控技术，水厂可以通过自动化仪表检测各工艺参数从而调整供需以及各水处理工艺之间的关系，一定程度上水厂能充分利用设施设备并保障生产的顺利进行。本文主要分析了在水厂中自动化仪表的应用价值。

关键词：水厂；自动化仪表；应用分析

前言：自动化仪表是各水厂单位使用较广泛的现场检测仪器，由于自动化仪表具有精确性和实效性以及连续性等特点，所以为水厂的生产安全、降低能耗以及水处理质量奠定稳定的基础。除此之外，自动化仪表还具备实时检测与越线报警的作用，有助于水厂及时发现安全隐患。

1．在水厂中水处理系统自动化仪表的类型

在水厂中水处理系统常用的自动化仪表主要包括在监测生产过程中物理参数的仪表以及测量水质量的仪表两种。前者主要测量水位、水压、水温与水流等等。此类仪表在水厂中运用较广的是我国家的仪表，它的功能与质量均能够满足水厂生产的规定要求。后者主要应用检测水的氨氮、电导率、溶氧含量、浑浊度、pH值以及余氯值等。由于我国未使用这些先进技术，所以这类专用仪表一般都选择使用外国仪表。检测仪表的优劣对水自动化的最终效果有着直接的影响。除此之外，在许多工程设计当中一般都运用国内仪表和国外仪表相结合的方式生产。

2在水厂中水处理系统自动化仪表的必要性

目前在现代化的净水厂的水处理系统当中自动化仪表能够连续检测出各项工艺参数，水厂相关工作人员可以按照这些数据进行手动或者自动调整协调供给与需求、系统各组成部分之间以及各水处理工艺之间的关系，进一步使各种设施设备能够得到更充分及合理的运用。另外，自动化仪表能自动调整与控制药剂投入量，进而保障水泵机组的正常运行，使水厂管理更经济化和科学化。由于检测仪表测定的数值以及设定值可以进行连续比较，所以当发生偏差时管理人员应立即进行调整来保证水处理质量[1]。另一方面，自动化仪表在计算机网络应用中有着不可或缺的作用。总而言之，自动化仪表在水厂中的应用尤为关键。

3在水厂中自动化仪表的使用分析

3.1加药间与送水车间的应用

在水厂的生产过程中，工作人员应以一种不控制反馈系统的方式进行自行加药，加药泵电机的速率在一定条件下随着水流的多少而发生变化。在配水处以及它流水的导线上工作人员可以安装超声波液位计与超声波流量计，一定程度上使其可以按照流水的多少进而自动调整放入药物的数量。冲程即通过参照水系统的浑浊程度、酸碱性等指标从而进行人工调整操作。另外，在配水处的导线上还可以装上能测验浑浊程度与酸碱性的仪器仪表，然后再准时传送到PLC柜和调度室上，能促进管理人员更准确的进行数据处理，从另一方面来讲管理人员可以根据这些测量数据更精确的判断应该放入多少药。当然，水厂还可以在药液池和加药管上各装上超声波液位计和电磁流量计来有效抑制混凝工艺运行。在实际工作过程中，PLC可按照药液池的药的数量进而使三个池子切换自如，并当药量少时能自行进行报警工作。送水车间内主要由四台送水泵组成，其目的是把清水池的水传送至管网内，每一台机器都带有4块温度巡检仪以方便检测仪器的温度。除此之外，清水池以及集水处分别安装了一台超声波液位计，主要目的是为了方便测量清水池与集水处的水的位置[2]。并且它们之间由PLC相隔开。当界限过高时PLC则会自动进行水位较高预警以及中止水泵正常运行的操作；当界限过低时PLC则会自动提示水位过低等。

3.2流量与液位测量的应用

在水厂生产过程中流量的测量是至关重要的一个指标，流量计根据其测试原理可以分为电磁流量计和超声波流量计以及涡街流量计等。电磁流量计日常正常运行的工作原理为法拉第电磁感应定律，该工作原理就是指易导电的物体在磁场内作的一个切割磁力线活动时所发生的感应电压。倘若电磁感应器的磁感应强度是一个常数时，那么感应电压会随着水源的平均流动速度而发生变化；超声波流量计工作原理运用的是多普勒效应，该原理按照水源流动的速度与声波进而产生相对运动的过程中而频率发生的改变，并运用超声波探头测量出这样的状态下的多普勒频率，并且利用微处理器对数据进行一定处理以最后得出所测试的流量数值。对于无腐蚀性的水系统液位的测量多使用电压式传感器，并且将水位成正比的压力信号先转变为电信号进行数据处理；对于有腐蚀性的水系统液位的测量应该选择超声波液位计进行测量，依据水面反射波的延时量检测液位。除此之外，应用于液位测量的仪表仪器在国内外有许多品牌类型，而且大多数仪器的功能与效果都比较优质[3]。

3.3pH计的应用

型号为CPM253/CPS11由德国E＋H公司出品的pH计主要应用于检测水系统资源的PH值，它的主要原理为：大部分水源都呈现中性并且pH值较稳定，一些水分子以该公式分解为氢离子以及氢氧离子，即H2O=H＋+OHˉ，中性水资源的pH值为7，如果水资源中氢离子比较多，那么pH值就小于7，水资源呈现酸性；如果水资源中存在比较多的氢氧离子，那么水溶液pH值就大于7。pH值的检验大多选择电位法，即原电池由参比电极以及测量电极两部分组成，其中原电池电动势的大小是根据水系统中H＋的浓度从而确定的，另外，水系统的酸碱度也影响了电动势的数值。水厂在日常生产中也要重视对pH计的维护，定期对pH值进行维护有利于提高自动化仪表的准确程度以及延长仪器的使用年限[4]。维修仪器时应使传感器以及变送器之间的专用电缆处于一个干燥的状态，不然会在很大程度上影响电极的低压信号，使其及无法准时将信号传入到变送器处。另外，当电极不工作时可以使用黄色保护套管盖上，从而使电极保持湿润状态，每隔三十天工作人员应对电极进行清洗工作，即首先用温水清洗表面的杂物并将其泡在清洗液中，然用干净的水着重清洗支架处。

4总结

自动化仪表在水厂生产中能够起到自动检测、诊断事故以及报警输出等多层功能，一定程度上提升了仪表设备的可靠程度，并减少了生产过程中的人力劳动。自动化仪表数据处理技术的应用也使水厂的被测数据更加准确以及稳定，进而提高线性度与重复率。所以，自动化仪表的智能应用在水厂中检测水资源有着不可或缺的地位。伴随着电子技术、生化理论以及光电技术等学科的快速发展，自动化仪表的发展也会越来越先进，从而为水厂生产优质的水资源奠定稳定的基础。

参考文献

[1]戚金辉.自动化仪表在水厂中的应用[J].智慧工厂,2016(1):79-81.

[2]邓永斌.关于水厂供水系统自动化控制的分析[J].科技创新与应用,2016(19):171-171.

[3]王宪明.水厂自动化控制与仪表系统的技术浅谈[J].科技尚品,2016(11).

[4]安路强.电气自动化仪表在水厂中的应用[J].工程技术：引文版,2016(5):00242-00242.