DX600數字中波發射機冷卻水電導率的測量

程浩++熊阿偉++王慶華

【摘 要】測量DX600發射機的冷卻水電導率的傳統方法一般為：等待發射機關機后，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現電導率快速上升等設備異態。運用電導率檢測原理，基于單片機系統的冷卻水電導率檢測系統，安裝于發射機水路支路，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，保障設備安全。

【關鍵詞】DX600發射機 電導率 測量

1 引言

我臺使用的DX600數字中波廣播發射機為水冷型，其冷卻系統中的冷卻水流經發射機關鍵的功放和電源部位，冷卻系統中使用蒸餾水作為冷卻液，且對其電導率數值有嚴格要求，應不大于10微西/厘米。我們在維護發射機時，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，這種方法冷卻水經過二次轉移會造成測量不準確，也因為經常開關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現電導率快速上升等異常情況。我們通過在發射機水路系統中安裝一套冷卻水電導率檢測系統，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定值時，能進行聲光告警，便于值班員及時發現設備異態，提高主動預防監測能力，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，電解質溶液也具有導電能力。溶液的電導率是反應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，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，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。對電解質溶液而言，置面積為1的兩個平行電極于電解質溶液中，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。溶液的電導率即為電阻的倒數。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生明顯移動，也不會引起電解，造成溶液成分變化。在實際應用中，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，其倒數為電導。溶液的電導率還與測量電極的表面積有關。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，稱為電池常數。符號，單位為。電極表面積越大，電池常數越大。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 檢測系統設計及安裝

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來設計檢測系統，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。單片機控制產生方波電壓加在電導池兩端，經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電路。被測信號與溫度信號送入四選一開關電路經A/D轉換器再到單片機系統計算后結果送顯示器顯示。

3.2 軟件設計

單片機系統要通過相應的軟件控制，才能與硬件配合來完成一系列復雜計算、邏輯運算和數據存儲，使電導率檢測系統正常運行。

3.3 實際安裝

DX600發射機水冷卻系統是一個封閉的循環系統，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安裝于這個支路管道上，就可以實時對發射機水路系統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閉，以將該支路與主支路脫離，確保主水路的安全運轉。

4 結語

該冷卻水電導率實時檢測裝置通過在發射機原有接口上加裝轉接件，安裝電導率實時檢測探頭，并與經加工后內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。通過該設計改造可以在發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實時傳給值班室監控電腦，便于值班員及時發現設備異態，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.廣播電視設備維護圖冊 100KWPSM 短波發射機[M].北京：無線電臺管理局，2000.