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陕西分析仪表的原理与故障排查
作者:admin 发布日期:2016/8/11 9:08:26

分析仪表原理与故障排查


1,电导

电导发送器:电导发送器是电导率表的专用传感器。电导发送器的惟一技术参数是电极常数。电极常数:根据被检测对象的电导率的大小。

火电厂电导率表常用的电极常数分为1.0、0.1和0.01三种规格。

陕西分析仪表

结构:典型的电导发送器由电导电极、温度补偿电极和流通池三部分组成。电导电极按电极常数的不同分为:套桶式(电极常数为0.1和0.01)和点式(电极常数为1.0)两种结构。

结构如下图:


材质:电导电极一般均采用不锈钢材料(电极常数为0.1和0.01);电极常数为1.0的采用铁淦氧(粉末冶金)材料。温度补偿电极最常用的是铂电阻,常用的规格为Pt100(100Ω/0℃)和Pt50(50Ω/0℃)两种。另外某些进口仪表采用NT5K型精密温度传感器(5000Ω/0℃,非线性)。流通池一般均采用不锈钢材料。

常见故障及处理方法:

①、电导电极表面污染

表面现象:指示不稳定,测量误差大。

产生原因:热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。

处理方法:对症采取稀盐酸或洗涤剂进行表面清洗。

②、电导(温度补偿)电极接头接触不良

表面现象:指示跳动,温度补偿效果差,测量误差大。

产生原因:电极接头长时间被空气氧化(或锈蚀)。

处理方法:更换新的电极接头。

③不锈钢材质的电导电极一般不易损坏。而铁淦氧材质的电极因材质本身脆性,不耐冲击,受外力撞击时极易断裂损坏,而电极断裂缺损后会直接影响到电极的表面积和两电极间的距离,使测量无法正常进行。解决的惟一方法就是更换新电极。

④、温度补偿电极损坏

表面现象:温度补偿不起作用,测量误差大。

产生原因:温度补偿铂电阻引线断。

处理方法:更换同规格温度补偿铂电阻。

⑤、流通池样品流量偏小或不稳定

表面现象:指示不稳定,响应速度慢。

产生原因:流通池样品流量偏小或不稳定(汽水取样架上的仪表就可能是在人工取样时发生抢水所至)。

处理方法:调大样品流量(在人工取样后及时恢复人工取样门的开度)。

对于点式电极保持一定流量尤为重要。

陕西DKK分析仪表


2、pH

结构:典型的pH发送器通常由电极、温度补偿电极(包括同轴屏蔽电缆)和流通池三部分组成。

材质:典型的pH电极由指示(玻璃)和参比(甘汞)电极组成,目前在线仪表为了使用方便大部分采用复合电极。温度补偿电极最常用的是铂电阻(常用Pt100和Pt50两种规格)另外某些进口仪表采用NT5K型精密温度传感器(5000Ω/0℃,非线性)。流通池一般均采用不锈钢材料。

pH电极的技术指标主要有两个:电极内阻和电极斜率值。

指示电极内阻:

高阻100MΩ~500MΩ;低阻5MΩ~20MΩ

参比电极内阻:<10kΩ

斜率值:理论斜率值59.157mV/pH 25℃;正常斜率范围48mV/pH~61mV/pH。

常见故障及处理方法:

① 新电极的处理

指示电极首次使用前必须经过活化处理。

处理方法一:置入除盐水中浸泡24小时。

处理方法二:置入饱和氯化钾溶液中浸泡8小时。

参比电极首次使用前必须对电极内充液进行换新处理。

② 指示电极表面污染:

表面现象:指示不稳定,响应速度慢,测量误差大。

产生原因:热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。

处理方法:对症采取稀盐酸或洗涤剂进行表面清洗。

③ 参比电极表面污染

表面现象:指示不稳定,响应速度慢,测量误差大;内充溶液渗透受阻。

产生原因:热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。

处理方法:对渗透部位(微孔陶瓷)进行表面清洗(或打磨)。

④ pH(温度补偿)电极接头接触不良

表面现象:指示跳动,温度补偿效果差,测量误差大。

产生原因:电极接头长时间被空气氧化(或锈蚀)。

处理方法:更换新的电极接头。

⑤ 电极引线故障

表面现象:在仪表信号输入端子输入模拟信号时仪表测量正常,接入电极后仪表没有响应。

产生原因:电极引线(同轴电缆)故障。

处理方法:更换电极引线。

注意:专用高阻抗双屏蔽同轴电缆,不能用普通屏蔽电缆替代。

⑥ 指示电极老化

表面现象:响应速度慢,测量误差大。

产生原因:电极老化,电极内阻增大。

处理方法:更换新电极。

注意:指示电极(一般玻璃电极或复合电极)的正常使用寿命约为一年。

⑦ 流通池样品流量偏小或不稳定

表面现象:指示不稳定,响应速度慢。

产生原因:流通池样品流量偏小或不稳定(汽水取样架上的仪表就可能是在人工取样时发生抢水所至)。

处理方法:调大样品流量(在人工取样后及时恢复人工取样门的开度)。

注意:超纯水在线测量时宜保持稳定的小流量。

⑧ 温度补偿电极损坏

表面现象:温度补偿不起作用,测量误差大。

产生原因:温度补偿铂电阻引线断。

处理方法:更换同规格温度补偿铂电阻

注意:铂电阻一般均安装在不锈钢护套内。

⑨ 传感器接地不良

表面现象:示值漂移,测量误差大。

产生原因:传感器流通池、电极同轴电缆接地(大地)不良,产生静电干扰。

处理方法:检查并排除传感器流通池、电极同轴电缆接地不良状况。


3、钠离子

结构:典型的钠离子发送器通常由钠电极、温度补偿电极和流通池三部分组成。

材质:典型的钠电极由指示电极和参比电极组成。温度补偿电极最常用的是铂电阻(常用Pt100和Pt50两种规格)。流通池一般均采用有机玻璃或其他高密度非金属材料。

钠电极的技术指标主要有两个:测量下限(或称分辨率、灵敏度)和斜率值。测量下限:通常由指示电极内的内充液中的钠离子含量来确定(早期的为10μg/L,目前已达1.0μg/L)。斜率值:理论斜率值59.157mV/Na 25℃常斜率范围  48mV/Na~61mV/Na

常见故障及处理方法:

① 新电极的处理

指示电极首次使用前必须经过活化处理。

处理方法一:置入除盐水中浸泡24小时。

处理方法二:置入测量流路中运行12小时以上。

参比电极首次使用前必须对电极内充液进行换新处理。

② 指示电极老化

表面现象:响应速度明显变慢,校准(标定)时间大大超过5min(甚至无法进行标定;响应速度明显变慢)。

产生原因:电极老化。

处理方法:(用氢氟酸)进行活化处理 。见《钠指示电极的活化》

活化液:30%的氢氟酸

操作:将待活化的钠指示电极浸入氢氟酸溶液中,缓缓摇晃电极,约30~45s(严禁超过60s)后取出电极,即刻用除盐水冲洗干净。将活化后的钠指示电极接入流路中运行(冲洗)4h~8h后即可进行正常测量。

注:若经连续两次活化未见明显效果,即表明电极已失效,必须更换新电极。

③水样碱化不够

表面现象:测量示值不稳定,漂移。

产生原因:碱化扩散管老化或长度不够,至使水样pH值偏低,测量受水样中离子干扰影响;碱化液浓度偏低。

处理方法:更新碱化扩散管;增加碱化液浓度。

表面现象:测量示值不稳定,漂移。

产生原因:仪表测量时流量不稳定或过大。

处理方法:调整仪表测量时流量(宜控制在20mL/min-25/min)。

④测量示值不稳定,漂移

表面现象:测量示值不稳定,漂移,长期无法准确读值。

产生原因:水样接地不良或开路低浓度测量时,受电信号干扰。

处理方法:检查并恢复水样的良好接地。


4、光度计

光度(比色)计是硅酸根(磷酸根)表的传感器。

结构:典型的吸收光度分析法仪表的光度(比色)计通常由光源、单色器、比色皿和光电元件组成。

结构如下图:


材质

光源器件:试验室分光光度计一般均采用钨卤素灯泡。在线分析仪表采用钨卤素灯泡、定波长半导体发光二极管和激光管(采用后二者可免去单色器)?!居行┮潜碓诘婆莺蠡古渲糜芯酃馔妇?,用以准直和均匀光束?!?

比色皿:用以放置待测溶液的器皿。在在线分析仪表中一般均做成流通池的形式,制作材料均采用优质光学玻璃或高密度塑料(两端留有透光玻璃窗)。

单色器:选择某一特定光谱的波长。在线分析仪表为了简化系统一般均采用玻璃滤色片。测量硅酸根的光谱波长为790nm-820nm;测量磷酸根的光谱波长为400nm-440nm?!酒胀úA松摩う耍úǔげ睿┪?0nm-120nm,干涉滤色片的Δλ为5nm?!?

光电元件:是光度计的光电转换器件,在线分析仪表为了简化系统一般均采用光电池(表面经镀膜处理)。硅酸根表采用硅光电池;磷酸根表采用硒光电池?!竟韫獾绯兀?80nm~750nm/峰值570nm;硒光电池:400nm-1200nm/峰值780nm】

光度计常见故障及处理方法:

① 光度计表面污染

表面现象:响应速度慢,测量误差大(示值明显增大)。

产生原因:流通池或透光窗表面污染(热力系统氧化物的长期沉积)。

处理方法:清洗流通池或透光窗。

② 示值重复性差

表面现象:测量示值重复性差。

产生原因:光源供电电源(交流220V或二次稳压电源)不稳定。

处理方法:提高交流220V电源和二次稳压电源的稳定度。

③ 灵敏度低

表面现象:测量精度明显降低,分辨率低。

产生原因:光电池衰老造成校准(标定) 斜率低;流通池或透光窗表面严重污染。

处理方法:更换光电池,清洗流通池或透光窗。

④ 流通池滞留气泡

表面现象:测量示值跳动,误差明显增大。

产生原因:流通池或透光窗表面严重污染,造成内壁或透光窗滞留气泡;样品系统漏气。

处理方法:清洗流通池或透光窗;检查消除漏气部件。

⑤ 校准(标定)斜率为零

表面现象:校准(标定)斜率为零,不能进行正常测量。

产生原因:光源器件、光电池损坏或光源、光电池引线断掉,样品处理不当。

处理方法:更换或修复光源器件、光电池。

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