DX600数字中波发射机冷却水电导率的测量

【摘 要】测量DX600发射机的冷却水电导率的传统方法一般为：等待发射机关机后，打开水阀取样，再用电导率测试仪进行测量，这种方法测量不准确，而且无法实时掌握电导率的变化，不利于主动预防和发现电导率快速上升等设备异态。运用电导率检测原理，基于单片机系统的冷却水电导率检测系统，安装于发射机水路支路，能将冷却水的电导率在显示屏上实时显示出来，利于技术人员及时掌握冷却水电导率情况，提高主动预防能力，保障设备安全。

【关键词】DX600发射机 电导率 测量

1 引言

我台使用的DX600数字中波广播发射机为水冷型，其冷却系统中的冷却水流经发射机关键的功放和电源部位，冷却系统中使用蒸馏水作为冷却液，且对其电导率数值有严格要求，应不大于10微西/厘米。我们在维护发射机时，要定期测量冷却水的电导率，以检测冷却水是否符合要求。通常要测量冷却水电导率，只能等待关机后，打开水阀取样，再用电导率测试仪进行测量，这种方法冷却水经过二次转移会造成测量不准确，也因为经常开关水路阀门可能造成阀门漏水，而且无法实时掌握电导率的变化，不利于主动预防和发现电导率快速上升等异常情况。我们通过在发射机水路系统中安装一套冷却水电导率检测系统，能实时检测到冷却水的电导率，并能在显示屏上实时显示出来，值班员每次巡机抄表时，都能及时掌握冷却水电导率情况，而且当电导率超过设定值时，能进行声光告警，便于值班员及时发现设备异态，提高主动预防监测能力，确保播出安全。

2 电导率检测原理

2.1 电导率的定义

和金属导体一样，电解质溶液也具有导电能力。溶液的电导率是反应水的纯度或者是水中的离子浓度的重要指标。电导率反映的是一个综合指标，它代表所有导电离子的浓度，但不区分不同的离子。溶液的电导能力可以用电导G表示，电导G为电阻R的倒数，G=1/R，其单位为西门子，简称西，符号为S，1S=1。若导体具有均匀截面，其电导与截面积A成正比，与长度L成反比，即 G=kA/L，式中k是比例系数，称为电导率。当导体的截面积A=1，长度L=1m时，它的电导就是电导率。电导率的单位为S/m（西每米），为电阻率的倒数。对电解质溶液而言，置面积为1的两个平行电极于电解质溶液中，两电极间的距离为1m时的电导即为溶液的电导率。其实任何面积和电极距离，只要电极距离与面积的比值为1/m，其电导大小即为电导率大小。通常取电导率的单位为S/cm。

2.2 电导率测量原理

根据电导率的定义，我们可以直接测量电导率。在浸入溶液的惰性电极两段加上电压，溶液中的离子在电场的作用下定向移动。离子的定向移动形成的电流大小与溶液的电阻有关。溶液的电导率即为电阻的倒数。通过测定溶液的电阻，我们可以计算出溶液电导以及电导率的大小。在实际应用中，为了防止离子的单向定向移动及外加电流电解造成溶液成分的变化，通常采用交流电。交流电极性的变化将使离子不发生明显移动，也不会引起电解，造成溶液成分变化。在实际应用中，为了安装方便和提高电极的耐久性，我们并不常用平行板式电极。常用的是同轴电极，中间一个柱状电极与环绕其四周的圆筒状电极通过溶液形成回路。电导仪直接测出的为溶液电阻，其倒数为电导。溶液的电导率还与测量电极的表面积有关。待测溶液的电导率为

对于一个固定的电导池，L和A都是定值，其比值L/A为一常数，称为电池常数。符号，单位为。电极表面积越大，电池常数越大。在测量低浓度的溶液时，由于其电率较小，电阻大，有效电流小，必须使用电池常数小的电导池，以增加导电面积，减小电阻，从而能够得到充分的信号，提高测量的准确度。

3 检测系统设计及安装

3.1 硬件电路

为尽量提高测量精度，减小测量误差，控制制作成本，采样基于单片机系统来设计检测系统，主要包括信号采集模块、信号处理模块和显示模块三个部分。单片机控制产生方波电压加在电导池两端，经量程切换电路后被测信号进行精密整流为直流电压送入四选一开关电路。被测信号与温度信号送入四选一开关电路经A/D转换器再到单片机系统计算后结果送显示器显示。

3.2 软件设计

单片机系统要通过相应的软件控制，才能与硬件配合来完成一系列复杂计算、逻辑运算和数据存储，使电导率检测系统正常运行。

3.3 实际安装

DX600发射机水冷却系统是一个封闭的循环系统，包括水泵组件、管路、热交换器等几个部分。其水泵组件中有一个用于冷却水过滤的支路管道，可以将冷却水电导率检测系统安装于这个支路管道上，就可以实时对发射机水路系统冷却水电导率进行检测并在显示面板上实时显示。该支路在与主管道的进出端都安装有阀门，必要时可将该阀门关闭，以将该支路与主支路脱离，确保主水路的安全运转。

4 结语

该冷却水电导率实时检测装置通过在发射机原有接口上加装转接件，安装电导率实时检测探头，并与经加工后内嵌于水泵组件机盖的显示仪和控制器相连接，可定量显示冷却水电导率，值机员可以在巡机抄表时，很方便地一并对其巡视。通过该设计改造可以在发射机运行时准确地测量冷却水电导率，实时掌握其变化情况，改变过去只有停机时打开水阀取样，再用专门电导率测试仪测量的情况。且充分利用发射机原有接口，对原有冷却水路不造成影响。当电导率超过设定值时，能进行声光告警，并将告警信号通过PLC实时传给值班室监控电脑，便于值班员及时发现设备异态，提高主动预防能力，确保播出安全。

参考文献：

[1]李天德，刘可真.广播电视设备维护图册 100KWPSM 短波发射机[M].北京：无线电台管理局，2000.