程浩++熊阿偉++王慶華

【摘 要】測(cè)量DX600發(fā)射機(jī)的冷卻水電導(dǎo)率的傳統(tǒng)方法一般為：等待發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)后，打開水閥取樣，再用電導(dǎo)率測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量，這種方法測(cè)量不準(zhǔn)確，而且無法實(shí)時(shí)掌握電導(dǎo)率的變化，不利于主動(dòng)預(yù)防和發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率快速上升等設(shè)備異態(tài)。運(yùn)用電導(dǎo)率檢測(cè)原理，基于單片機(jī)系統(tǒng)的冷卻水電導(dǎo)率檢測(cè)系統(tǒng)，安裝于發(fā)射機(jī)水路支路，能將冷卻水的電導(dǎo)率在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出來，利于技術(shù)人員及時(shí)掌握冷卻水電導(dǎo)率情況，提高主動(dòng)預(yù)防能力，保障設(shè)備安全。

【關(guān)鍵詞】DX600發(fā)射機(jī) 電導(dǎo)率 測(cè)量

1 引言

我臺(tái)使用的DX600數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)為水冷型，其冷卻系統(tǒng)中的冷卻水流經(jīng)發(fā)射機(jī)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(duì)其電導(dǎo)率數(shù)值有嚴(yán)格要求，應(yīng)不大于10微西/厘米。我們?cè)诰S護(hù)發(fā)射機(jī)時(shí)，要定期測(cè)量冷卻水的電導(dǎo)率，以檢測(cè)冷卻水是否符合要求。通常要測(cè)量冷卻水電導(dǎo)率，只能等待關(guān)機(jī)后，打開水閥取樣，再用電導(dǎo)率測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)量，這種方法冷卻水經(jīng)過二次轉(zhuǎn)移會(huì)造成測(cè)量不準(zhǔn)確，也因?yàn)榻?jīng)常開關(guān)水路閥門可能造成閥門漏水，而且無法實(shí)時(shí)掌握電導(dǎo)率的變化，不利于主動(dòng)預(yù)防和發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率快速上升等異常情況。我們通過在發(fā)射機(jī)水路系統(tǒng)中安裝一套冷卻水電導(dǎo)率檢測(cè)系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)到冷卻水的電導(dǎo)率，并能在顯示屏上實(shí)時(shí)顯示出來，值班員每次巡機(jī)抄表時(shí)，都能及時(shí)掌握冷卻水電導(dǎo)率情況，而且當(dāng)電導(dǎo)率超過設(shè)定值時(shí)，能進(jìn)行聲光告警，便于值班員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異態(tài)，提高主動(dòng)預(yù)防監(jiān)測(cè)能力，確保播出安全。

2 電導(dǎo)率檢測(cè)原理

2.1 電導(dǎo)率的定義

和金屬導(dǎo)體一樣，電解質(zhì)溶液也具有導(dǎo)電能力。溶液的電導(dǎo)率是反應(yīng)水的純度或者是水中的離子濃度的重要指標(biāo)。電導(dǎo)率反映的是一個(gè)綜合指標(biāo)，它代表所有導(dǎo)電離子的濃度，但不區(qū)分不同的離子。溶液的電導(dǎo)能力可以用電導(dǎo)G表示，電導(dǎo)G為電阻R的倒數(shù)，G=1/R，其單位為西門子，簡(jiǎn)稱西，符號(hào)為S，1S=1。若導(dǎo)體具有均勻截面，其電導(dǎo)與截面積A成正比，與長(zhǎng)度L成反比，即 G=kA/L，式中k是比例系數(shù)，稱為電導(dǎo)率。當(dāng)導(dǎo)體的截面積A=1，長(zhǎng)度L=1m時(shí)，它的電導(dǎo)就是電導(dǎo)率。電導(dǎo)率的單位為S/m（西每米），為電阻率的倒數(shù)。對(duì)電解質(zhì)溶液而言，置面積為1的兩個(gè)平行電極于電解質(zhì)溶液中，兩電極間的距離為1m時(shí)的電導(dǎo)即為溶液的電導(dǎo)率。其實(shí)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(dǎo)大小即為電導(dǎo)率大小。通常取電導(dǎo)率的單位為S/cm。

2.2 電導(dǎo)率測(cè)量原理

根據(jù)電導(dǎo)率的定義，我們可以直接測(cè)量電導(dǎo)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(chǎng)的作用下定向移動(dòng)。離子的定向移動(dòng)形成的電流大小與溶液的電阻有關(guān)。溶液的電導(dǎo)率即為電阻的倒數(shù)。通過測(cè)定溶液的電阻，我們可以計(jì)算出溶液電導(dǎo)以及電導(dǎo)率的大小。在實(shí)際應(yīng)用中，為了防止離子的單向定向移動(dòng)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(dòng)，也不會(huì)引起電解，造成溶液成分變化。在實(shí)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(gè)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(dǎo)儀直接測(cè)出的為溶液電阻，其倒數(shù)為電導(dǎo)。溶液的電導(dǎo)率還與測(cè)量電極的表面積有關(guān)。待測(cè)溶液的電導(dǎo)率為

對(duì)于一個(gè)固定的電導(dǎo)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(hào)，單位為。電極表面積越大，電池常數(shù)越大。在測(cè)量低濃度的溶液時(shí)，由于其電導(dǎo)率較小，電阻大，有效電流小，必須使用電池常數(shù)小的電導(dǎo)池，以增加導(dǎo)電面積，減小電阻，從而能夠得到充分的信號(hào)，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。

3 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及安裝

3.1 硬件電路

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

3.2 軟件設(shè)計(jì)

單片機(jī)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(fù)雜計(jì)算、邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，使電導(dǎo)率檢測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.3 實(shí)際安裝

DX600發(fā)射機(jī)水冷卻系統(tǒng)是一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)，包括水泵組件、管路、熱交換器等幾個(gè)部分。其水泵組件中有一個(gè)用于冷卻水過濾的支路管道，可以將冷卻水電導(dǎo)率檢測(cè)系統(tǒng)安裝于這個(gè)支路管道上，就可以實(shí)時(shí)對(duì)發(fā)射機(jī)水路系統(tǒng)冷卻水電導(dǎo)率進(jìn)行檢測(cè)并在顯示面板上實(shí)時(shí)顯示。該支路在與主管道的進(jìn)出端都安裝有閥門，必要時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

該冷卻水電導(dǎo)率實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置通過在發(fā)射機(jī)原有接口上加裝轉(zhuǎn)接件，安裝電導(dǎo)率實(shí)時(shí)檢測(cè)探頭，并與經(jīng)加工后內(nèi)嵌于水泵組件機(jī)蓋的顯示儀和控制器相連接，可定量顯示冷卻水電導(dǎo)率，值機(jī)員可以在巡機(jī)抄表時(shí)，很方便地一并對(duì)其巡視。通過該設(shè)計(jì)改造可以在發(fā)射機(jī)運(yùn)行時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量冷卻水電導(dǎo)率，實(shí)時(shí)掌握其變化情況，改變過去只有停機(jī)時(shí)打開水閥取樣，再用專門電導(dǎo)率測(cè)試儀測(cè)量的情況。且充分利用發(fā)射機(jī)原有接口，對(duì)原有冷卻水路不造成影響。當(dāng)電導(dǎo)率超過設(shè)定值時(shí)，能進(jìn)行聲光告警，并將告警信號(hào)通過PLC實(shí)時(shí)傳給值班室監(jiān)控電腦，便于值班員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備異態(tài)，提高主動(dòng)預(yù)防能力，確保播出安全。

參考文獻(xiàn)：

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