专利名称：钾肥生产中波美度的在线监测方法
技术领域：
本发明属于在线监测技术领域，具体涉及一种在钾肥生产中结晶器内饱和卤水的波美度 在线监测方法。
背景技术：
结晶工序是钾肥生产中非常重要的一个环节，这个工序过程决定着成品的颗粒大小和成 品的品位，也就是决定了产品的成品质量。波美度则是控制氯化钾颗粒大小的重要参数，通 过监测波美度的大小可以及时的对生产进行调整，从而达到优化产品，提高效率的目的。由 于波美度受温度的影响很大，在不同的温度条件下，相同液体的波美度值会相差很多，通过 单独使用差压变送器测量出的比重值转换而成的波美度值是一个和实际值相差很大的假值， 如果实际生产中使用这种假值作为指导生产的依据，不但不能对生产起到促进作用，还会影 响到正常的生产。由于目前该领域中一直没有合适的对于波美度的在线监测手段，所以在生 产过程中，采用的都是人工取样化验的方法来监测波美度，取样周期为一小时一次，伹这种 方法不光耗费大量的人力物力，而且实效性极差，无法对生产起到及时的指导作用，从而造 成产品产量和品位无法得到有效提高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的对波美度进行在线监测的问题，提供一种钾肥生 产中结晶器内饱和卤水的波美度的在线监测方法，具体步骤如下
步骤一、在结晶器外壁上安装差压变送器和温度传感器，分别用来实时测量结晶器内饱 和卤水的比重值和结晶器所处环境的温度T。
步骤二、将温度传感器和差压变送器检测到的4 20mA信号接入PLC (可编程逻辑控 制器)的模拟量输入模板，通过编程运算将接入的4 20mA信号标定成对应的温度和比重 的量程以此来计算不同温度T下的波美度BOT。
步骤三、绘制波美度和温度变化补偿关系曲线，对实际波美度B进行补偿修正计算，在 工控机的操作监控画面中实时显示修正后的波美度值B。
根据波美度和温度变化补偿关系曲线，将橫坐标温度变化差值AT对应的实际应用补偿 曲线上的纵坐标值作为补偿值BT,标准补偿曲线上的纵坐标值为B。T，对实际波美度B进行 修正
当厶T"O时，B=B0T+BT;
3当厶T^O时，B = B。T—BT。所述的温度变化差值T是指实际温度与15.6度的差值。 本发明的优点在于
(1) 通过波美度和温度变化补偿关系曲线，可以得出准确的波美度值，对生产起到准确 快速的指导作用。
(2) 不需要人工化验，节省大量人力物力，提高工作效率。
图l是本发明方法的流程图2是结晶器外壁上安装差压变送器和温度传感器结构示意图3是波美度和温度变化补偿关系曲线。
图中
1.结晶器外壁 2.温度传感器 3.差压变送器 4.取样口 5.折流筒 6.混合区
具体实施例方式
下面结合附图对本发明提供的钾肥生产中波美度的在线监测方法进行详细说明。 本发明提供一种钾肥生产中波美度的在线监测方法，该方法流程如图1所示，具体如下: 步骤一、安装差压变送器和温度传感器，分别用来实时测量结晶器内饱和卣水的比重值 和结晶器所处环境的实时温度T。
如图2所示，温度传感器2和差压变送器3分别安装在结晶器外壁1上，用于测量结晶 器所处环境的温度T和结晶器内的饱和卤水的比重值。差压变送器3的取样口 4从结晶器折 流筒5与混合区6之间取样，每个取样口 4之间距离沿结晶器高度方向距离定为1 1.5米， 因为差压变送器3的取样口4距离短于一米，因为仪表本身的灵敏度要求，会造成取样值精 度过低；受现场环境限制，超过1.5米则安装距离过大，不便于安装和维护。 步骤二、计算不同温度T下的波美度B。t。
钾肥生产中，饱和卤水的成分有氯化镁、氯化钾、氯化钠以及硫酸转，通过化验可知， 饱和卤水的比重值范围为1~1.35。我们首先将检测到的代表饱和卣水比重的4 20mA信 号标定成1 1.35的实际比重值。因此根据波美度与比重换算方法
波美度Bqt- 144.3-(144.3/比重)
就可以计算出饱和卤水的波美度BOT。
步骤三、绘制波美度和温度变化补偿关系曲线，对波美度补偿修正计算。 按照国际测量标准，只有在15.6度温度下测定的波美度才是准确的，在平时实际生 产的时候，不会刚好符合测量标准，所以需要通过温度值对刚刚计算出的波美度值B。t 进行补偿修正。 一般来说，温度每相差l度，波美度则相差0.054度，如图3中曲线a。温度高于标准时加，低则减。但是这仅仅是一个理论数据，实际的补偿值和理论值 是有一些误差的。根据上述步骤二计算得到的波美度B。t,以及步骤一中温度传感器2测量得到的环境温 度T，绘制波美度一温度变化补偿关系曲线，如图3中曲线b,以温度变化差值AT为横坐 标，以波美度补偿值为纵坐标，图3中的曲线a为标准补偿曲线，曲线b为实际应用补偿曲 线，不同温度差值对应不同的补偿值BT。根据波美度和温度变化补偿关系曲线，温差AT对应的实际应用补偿曲线b上的BT,对 应标准补偿曲线上的B。t，，所以有温差AT-实际温度T一 15.6当ATX,实际波美度B-B。T+BT;当厶1 <0,实际波美度B-BoT-BT;当温差处于20。C 25-C之间，需要补偿的波美度值的范围为0.65 0.74,当温 差处于25"C 3(TC之间，需要补偿的波美度值的范围为0.75 0.86。所述的温差是指温度计测量的实时温度与15.6摄氏度的差值。 实施例步骤一、根据温度传感器和差压变送器测得的结晶器环境温度和饱和卤水的比重， 计算波美度。通过取样化验，确定在15.6摄氏度的环境下饱和卤水的波美度值。步骤二、在查阅了大量的化验记录后，我们根据化验记录，绘制了波美度和温度的变化关系曲线，如图3所示。步骤三、通过波美度和温度变化补偿关系曲线，计箅具体的饱和卤水波美度的补偿修正数值。本发明提供的方法经过长时间实验调整后，最后得到的波美度数据与化验室取样化 验得到的数据一致。多年的生产实践证明，结晶器内饱和卤水的波美度都是在29.5 30.5之间浮动，而冬季现场温度很低， 一般能达到零下30° c左右，如果按照与15.6° c每相差rC增减0.054度的标准来计算的话，需要补偿的波美度值最大会达到2度，这个值明 显超过了正常生产时饱和卤水的波美度值。应用本发明提供的波美度补偿曲线进行波美 度的修正，比如，在零下22° C时通过差压变送器测量的饱和囟水的比重值为1.27, 按照公式换算出来的在零下22° C时饱和卤水的波美度值为30.73度，如果按照与 15.6° C每相差r C增减0.054度的标准来计算的话，最后得到的波美度值是28.7 度，但是通过我们的关系曲线对这个波美度值进行修正补偿的话，最后得到的数值是530.02度，这个数值与化验室人工取样化验得到的数值是一致的，由此可见，我们对结 晶器内饱和卤水的波美度的在线监测方法是行之有效的。
权利要求
1、钾肥生产中结晶器波美度的在线监测方法，其特征在于步骤一、在结晶器外壁上安装差压变送器和温度传感器，分别用来实时测量结晶器内饱和卤水的比重值和结晶器所处环境的温度T；步骤二、将温度传感器和差压变送器检测到的4～20mA信号接入PLC的模拟量输入模板，通过编程运算将接入的4～20mA信号标定成对应的量纲以此来计算不同温度下的波美度B0T；根据波美度与比重换算方法波美度＝144.3-(144.3/比重)计算饱和卤水的波美度B0T；步骤三、绘制波美度和温度变化补偿关系曲线，对波美度B补偿修正计算，在工控机的操作监控画面中实时显示修正后的波美度值；根据上述步骤二计算得到的波美度B0T，以及步骤一中温度传感器测量得到的环境温度T，绘制波美度-温度变化补偿关系曲线，以温度变化差值ΔT为横坐标，以波美度补偿值BT为纵坐标，则有当ΔT＞＝0时，实际波美度B＝B0T+BT；当ΔT＜0时，实际波美度B＝B0T-BT；其中温差ΔT＝实际温度T-15.6；所述的波美度-温度变化补偿关系曲线中包含标准补偿曲线和实际应用补偿曲线，温度变化差值ΔT对应的标准补偿曲线上的点为B0T，对应的实际应用补偿曲线上的点为BT。
全文摘要
本发明公开了一种用于钾肥生产中结晶器波美度的在线监测方法，该方法通过差压变送器测量结晶器内饱和卤水温度，获得波美度；通过温度传感器实时监测结晶器环境温度，并绘制了上述波美度-温度补偿关系曲线，根据该曲线对波美度进行修正，获得了实时准确的波美度值，用来指导钾肥生产现场的操作，因为不需要人工化验波美度，从而节省大量人力物力，大大提高了工作效率。
文档编号G01N9/00GK101666734SQ20091009380
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月30日 优先权日2009年9月30日
发明者鑫 刘, 刘义良, 安翠娟, 旭 张, 张洪军, 珏 王, 赵明智, 路惠惠, 邹而样, 邹通敏, 峰 陈 申请人:北京金自天正智能控制股份有限公司