给水排水工程自动化常用仪表与设备

给水排水工程自动化常用仪表与设备，可以分为以下几大类：（1）过程参数检测仪表（2）过程控制仪表（3）调节控制的执行设备（4）其他机电设备

检测过程有三要素：一是检测单位；二是检测方法；三是检测仪器与设备

检测仪表的组成：传感器、变换器、显示器以及连接它们的传输通道。

传感器是检测仪表与被测对象直接发生联系的部分。它的作用是感受被检测参数的变化，直接从对象中提取被检测参数的信息，并转换成一相应的输出信号。

对传感器的要求：（1）准确性（2）稳定性（3）灵敏性（4）其他

变换器的作用是将传感器的输出信号进行远距离传送、放大、线性化或转变成统一的信号，供给显示器等。要求：能准确稳定地传输、放大和转换信号，受外界其他的干扰和影响要小，即所造成的误差应尽量小。

显示器的作用是向观察者显示被检测数值的大小。它有指示式、数字式和屏幕式三种。

传输通道的作用是联系仪表的各个环节，给各环节的输入、输出信号提供通路。

仪表技术方面的指标有：基本误差、精度等级、变差、灵敏度、量程、响应时间、漂移等。仪表经济方面的指标有：功能、价格、使用寿命等。

仪表使用方面的指标有：操作维修是否方便，能否可靠安全运行以及抗干扰与防护能力的强弱、重量体积的大小、自动化程度的高度等。

在正常工作条件下，仪表可以进行检测的被测参数的范围叫做检测范围，其最低值和最高值分别叫做检测范围的下限和上限。检测的量程是检测范围的上限与下限的代数差。

仪表的基本误差形式；（1）绝对误差（2）相对误差（3）引用误差（4）引用误差的最大值（或最大引用误差）

引用误差的最大值：在规定的工作条件下，当被检测参数平稳地增加和减少时，在仪表全量程所取得的诸示值的引用误差（绝对值）的最大者，或诸示值的绝对误差（绝对值）的最大者与量程的比值的百分数，称为仪表的最大引用误差，符号最大引用误差是仪表基本误差的主要形式，故也常称之为仪表的基本误差。

仪表精度等级的数字愈小，仪表的精度愈高。0.5级的仪表精度优于1.0级的仪表。

灵敏度越高，分辨率越好。

上行读数与下行读数代数差的绝对值被称为变差。

一定工作条件下，保持输入信号不变时，输出信号随时间或温度的缓慢变化称之为漂移。随着时间的漂移称为时漂，随着环境温度的漂移称之为温漂。

衡量仪表可靠性的综合指标是有效度，骑定义为有效度=平均无故障工作时间/（平均无故障工作时间+平均修复时间）有效度越接近1，仪表工作越可靠。

仪表的响应时间定义为：当仪表输入阶跃变化时，仪表输出从一个稳态到另一稳态值（有些情况下取其90%）所需的时间。

PH的测量常用电极电位法的原理，其中一个电极为指示电极，另一个电极为参比电极根据电极电位法原理构成的PH测量系统，都由发送器（即电极部分）和测量仪器（如变送器等）两大部分组成。

根据PH电极的特点，对工业在线用PH测量仪表有下列基本要求：1）计量特性，高输入阻抗，低输入电流，高稳定性，低漂移，低显示误差；2）调节特性，要求有零点（定位）调节，斜率（灵敏度）调节，温度补偿调节和等电位点调节；3）使用特性，要求有PH显示，信号隔离和电流或电压信号输出。

电导率检测仪表原理：电导为电阻的倒数，溶液的电导是用测量电阻的方法来测定的。

测定水中溶解氧的方法有碘量法及修正碘量法和氧电极法。清洁水可用电量法；受污染的地表水和工业废水采用碘量法或氧电极法。

修正碘量法1）叠氮化钠修正法。当水样中含有亚硝酸盐会干扰碘量法测定溶解氧，这时可采用叠氮化钠将亚硝酸盐分解后再用碘量法测定。当水样中二价铁离子含量过高时，也会干扰测定，可加入氟化钾或用磷酸代替硫酸酸化来消除这种干扰。 2）高锰酸钾修正法。该方法使用于水样中含大量亚铁离子，不含其他还原剂及有机物的情况。

电极法测定溶解氧不受水样色度、浊度及化学滴定法中干扰物质的影响，快速简便，适用于现场测定，易于实现自动连续测量，但水样中含藻类、硫化物、碳酸盐、油等物质时，会使薄膜堵塞或损坏，应及时更换薄膜。

电导测定法是测定溶解氧最灵敏的方法之一，也可连续检测。

目前各种类型的浊度仪，全都是利用光电光度法原理制成的。

按照所测浊度范围的高低，可以分为低浊度仪、中浊度仪和高浊度仪；按照浊度测定方法来分类是最为常见的，这可以分为：透射光测定法；散射光测定法（低浊度用）；透射光和散射光比较测定法；表面散射光法。

BOD的测定方法有五天培养法、检压法、库仑法、微生物电极法等。

测定COD的方法常用重鉻酸钾法和酸性高锰酸钾法，

测紫外（UV）：分光光度法

总有机碳（TOC）检测仪表：为获得有机碳含量，可采用两种方法：一是将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。另一种方法是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测定仪。分别测得总碳和无机碳，二者之差即为总有机碳。

测总余氯需加碘化钾，如测污水余氯需另加去污剂。有电极法和比色法。由于电极法测定余氯电极较昂贵，且设备操作步骤繁琐，目前已有用化学比色法对水中的余氯和总氯进行连续监测的经济型分析仪，具有操作费用低，运行可靠等特点。

水质连续自动监测系统由一个监测中心（总站）、若干个固定监测站（子站）和信息、数据传输系统（电台）组成。

水泵（潜水泵）的进水口必须有过滤器，防止堵塞或泥砂的沉积。

采样方法有：（1）瞬间采样（2）周期采样（3）连续采样

流量计的种类：（1）节流流量计（2）容积流量计（3）面积流量计（4）叶轮流量计（5）电磁流量计（6）超声波流量计（7）量热式流量计（8）毕托管（9）层流流量计（10）动压流量计（11）用堰、槽测量流量（12）质量流量计（13）流体振动流量计（14）激光多普勒流速计（15）标记法测流量

节流流量计是利用节流装置前后的压差与平均流速或流量的关系，根据压差测量值计算出流量的。节流流量计的理论依据是流体流动的连续性方程和伯努利方程。优缺点和局限性P121