程浩++熊阿偉++王慶華

【摘 要】測量DX600發(fā)射機的冷卻水電導率的傳統(tǒng)方法一般為：等待發(fā)射機關(guān)機后，打開水閥取樣，再用電導率測試儀進行測量，這種方法測量不準確，而且無法實時掌握電導率的變化，不利于主動預防和發(fā)現(xiàn)電導率快速上升等設(shè)備異態(tài)。運用電導率檢測原理，基于單片機系統(tǒng)的冷卻水電導率檢測系統(tǒng)，安裝于發(fā)射機水路支路，能將冷卻水的電導率在顯示屏上實時顯示出來，利于技術(shù)人員及時掌握冷卻水電導率情況，提高主動預防能力，保障設(shè)備安全。

【關(guān)鍵詞】DX600發(fā)射機 電導率 測量

1 引言

我臺使用的DX600數(shù)字中波廣播發(fā)射機為水冷型，其冷卻系統(tǒng)中的冷卻水流經(jīng)發(fā)射機關(guān)鍵的功放和電源部位，冷卻系統(tǒng)中使用蒸餾水作為冷卻液，且對其電導率數(shù)值有嚴格要求，應(yīng)不大于10微西/厘米。我們在維護發(fā)射機時，要定期測量冷卻水的電導率，以檢測冷卻水是否符合要求。通常要測量冷卻水電導率，只能等待關(guān)機后，打開水閥取樣，再用電導率測試儀進行測量，這種方法冷卻水經(jīng)過二次轉(zhuǎn)移會造成測量不準確，也因為經(jīng)常開關(guān)水路閥門可能造成閥門漏水，而且無法實時掌握電導率的變化，不利于主動預防和發(fā)現(xiàn)電導率快速上升等異常情況。我們通過在發(fā)射機水路系統(tǒng)中安裝一套冷卻水電導率檢測系統(tǒng)，能實時檢測到冷卻水的電導率，并能在顯示屏上實時顯示出來，值班員每次巡機抄表時，都能及時掌握冷卻水電導率情況，而且當電導率超過設(shè)定值時，能進行聲光告警，便于值班員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異態(tài)，提高主動預防監(jiān)測能力，確保播出安全。

2 電導率檢測原理

2.1 電導率的定義

和金屬導體一樣，電解質(zhì)溶液也具有導電能力。溶液的電導率是反應(yīng)水的純度或者是水中的離子濃度的重要指標。電導率反映的是一個綜合指標，它代表所有導電離子的濃度，但不區(qū)分不同的離子。溶液的電導能力可以用電導G表示，電導G為電阻R的倒數(shù)，G=1/R，其單位為西門子，簡稱西，符號為S，1S=1。若導體具有均勻截面，其電導與截面積A成正比，與長度L成反比，即 G=kA/L，式中k是比例系數(shù)，稱為電導率。當導體的截面積A=1，長度L=1m時，它的電導就是電導率。電導率的單位為S/m（西每米），為電阻率的倒數(shù)。對電解質(zhì)溶液而言，置面積為1的兩個平行電極于電解質(zhì)溶液中，兩電極間的距離為1m時的電導即為溶液的電導率。其實任何面積和電極距離，只要電極距離與面積的比值為1/m，其電導大小即為電導率大小。通常取電導率的單位為S/cm。

2.2 電導率測量原理

根據(jù)電導率的定義，我們可以直接測量電導率。在浸入溶液的惰性電極兩段加上電壓，溶液中的離子在電場的作用下定向移動。離子的定向移動形成的電流大小與溶液的電阻有關(guān)。溶液的電導率即為電阻的倒數(shù)。通過測定溶液的電阻，我們可以計算出溶液電導以及電導率的大小。在實際應(yīng)用中，為了防止離子的單向定向移動及外加電流電解造成溶液成分的變化，通常采用交流電。交流電極性的變化將使離子不發(fā)生明顯移動，也不會引起電解，造成溶液成分變化。在實際應(yīng)用中，為了安裝方便和提高電極的耐久性，我們并不常用平行板式電極。常用的是同軸電極，中間一個柱狀電極與環(huán)繞其四周的圓筒狀電極通過溶液形成回路。電導儀直接測出的為溶液電阻，其倒數(shù)為電導。溶液的電導率還與測量電極的表面積有關(guān)。待測溶液的電導率為

對于一個固定的電導池，L和A都是定值，其比值L/A為一常數(shù)，稱為電池常數(shù)。符號，單位為。電極表面積越大，電池常數(shù)越大。在測量低濃度的溶液時，由于其電導率較小，電阻大，有效電流小，必須使用電池常數(shù)小的電導池，以增加導電面積，減小電阻，從而能夠得到充分的信號，提高測量的準確度。

3 檢測系統(tǒng)設(shè)計及安裝

3.1 硬件電路

為盡量提高測量精度，減小測量誤差，控制制作成本，采樣基于單片機系統(tǒng)來設(shè)計檢測系統(tǒng)，主要包括信號采集模塊、信號處理模塊和顯示模塊三個部分。單片機控制產(chǎn)生方波電壓加在電導池兩端，經(jīng)量程切換電路后被測信號進行精密整流為直流電壓送入四選一開關(guān)電路。被測信號與溫度信號送入四選一開關(guān)電路經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器再到單片機系統(tǒng)計算后結(jié)果送顯示器顯示。

3.2 軟件設(shè)計

單片機系統(tǒng)要通過相應(yīng)的軟件控制，才能與硬件配合來完成一系列復雜計算、邏輯運算和數(shù)據(jù)存儲，使電導率檢測系統(tǒng)正常運行。

3.3 實際安裝

DX600發(fā)射機水冷卻系統(tǒng)是一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)，包括水泵組件、管路、熱交換器等幾個部分。其水泵組件中有一個用于冷卻水過濾的支路管道，可以將冷卻水電導率檢測系統(tǒng)安裝于這個支路管道上，就可以實時對發(fā)射機水路系統(tǒng)冷卻水電導率進行檢測并在顯示面板上實時顯示。該支路在與主管道的進出端都安裝有閥門，必要時可將該閥門關(guān)閉，以將該支路與主支路脫離，確保主水路的安全運轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語

該冷卻水電導率實時檢測裝置通過在發(fā)射機原有接口上加裝轉(zhuǎn)接件，安裝電導率實時檢測探頭，并與經(jīng)加工后內(nèi)嵌于水泵組件機蓋的顯示儀和控制器相連接，可定量顯示冷卻水電導率，值機員可以在巡機抄表時，很方便地一并對其巡視。通過該設(shè)計改造可以在發(fā)射機運行時準確地測量冷卻水電導率，實時掌握其變化情況，改變過去只有停機時打開水閥取樣，再用專門電導率測試儀測量的情況。且充分利用發(fā)射機原有接口，對原有冷卻水路不造成影響。當電導率超過設(shè)定值時，能進行聲光告警，并將告警信號通過PLC實時傳給值班室監(jiān)控電腦，便于值班員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異態(tài)，提高主動預防能力，確保播出安全。

參考文獻：

[1]李天德，劉可真.廣播電視設(shè)備維護圖冊 100KWPSM 短波發(fā)射機[M].北京：無線電臺管理局，2000.