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自來(lái)水廠pH電極和pH監(jiān)測(cè)儀的安裝、校準(zhǔn)及故障處理

時(shí)間：2022/12/12閱讀：1570
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在線pH計(jì)由pH電極和pH監(jiān)測(cè)儀構(gòu)成，由于安裝布網(wǎng)方便，能進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)的監(jiān)控水質(zhì)變化情況，被廣泛應(yīng)用于自來(lái)水廠以實(shí)時(shí)監(jiān)控水質(zhì)變化情況，并指導(dǎo)生產(chǎn)。在日常工作中由于安裝、使用和維護(hù)不當(dāng)，有部分在線pH計(jì)無(wú)法正常投入使用，或者是經(jīng)常發(fā)生故障，造成了人力物力浪費(fèi)。本文是筆者多年的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)自來(lái)水廠pH電極和在線pH監(jiān)測(cè)儀計(jì)安裝、校準(zhǔn)和維護(hù)的工作做分析和介紹。
pH計(jì)

1、pH電極和pH監(jiān)測(cè)儀安裝注意事項(xiàng)
1.1 pH計(jì)的周圍不能有對(duì)儀表工作有影響的強(qiáng)電磁場(chǎng)(如大功率電機(jī)、變壓器)。
1.2 的安裝高度一般應(yīng)在160-170cm左右，以便于設(shè)備管理員進(jìn)行日常維護(hù)。
1.3 pH電極是接觸樣品的檢測(cè)元件，頂端的電極球泡很容易損壞，安裝時(shí)要小心。
1.4 pH電極和pH監(jiān)測(cè)儀的連接導(dǎo)線應(yīng)選用高絕緣性能的電纜，切去多余部分并盡量固定好，經(jīng)?；顒?dòng)的導(dǎo)線會(huì)引起慢性漏電；pH電極和pH監(jiān)測(cè)儀之間的電纜線不能受潮，否則pH電極的高阻低壓信號(hào)將無(wú)法傳送至pH監(jiān)測(cè)儀，造成測(cè)量誤差。
1.5 在捆綁數(shù)據(jù)線、電源線時(shí)，線不能扎成圓圈，因?yàn)橐坏┬纬闪藞A，就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)pH計(jì)使用產(chǎn)生影響。
1.6 pH電極浸入的管道要保持水流通暢，防止有部分水長(zhǎng)期滯留在管道中腐爛影響測(cè)量結(jié)果。
1.7 pH計(jì)應(yīng)特別注意“接地"。儀表必須與大地等電位，使用專用的地線。可周圍無(wú)強(qiáng)電干擾的濕潤(rùn)空地，打入2米左右的鐵管，用導(dǎo)線與pH監(jiān)測(cè)儀外殼相通?？?/span>以通過(guò)測(cè)量放在絕緣容器中緩沖溶液測(cè)量值與接地的緩沖溶液測(cè)量值之間的對(duì)比確定pH監(jiān)測(cè)儀接地性能是否良好。

2、pH電極和pH監(jiān)測(cè)儀校準(zhǔn)方法及注意事項(xiàng)
2.1 pH計(jì)的校準(zhǔn)方法要點(diǎn)
pH電極系數(shù)的校準(zhǔn)是保證測(cè)量的準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。在線pH計(jì)由于是連續(xù)測(cè)定，校準(zhǔn)周期可由測(cè)量條件要求而定，需定期校準(zhǔn)，并在需要時(shí)增加校準(zhǔn)的次數(shù)。
由于現(xiàn)在部分水廠采用的都是水庫(kù)水，電導(dǎo)率較低，往往會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量值與在線儀表的測(cè)量值不一致，這是由于在線儀表測(cè)量的是有一定流速的樣品，儀器采用的復(fù)合電極液接界很靠近pH敏感玻璃球泡，從液接界滲漏出的鹽橋溶液首先聚集在敏感球泡周圍，改變了其附近的總離子濃度，這時(shí)儀器的響應(yīng)值只是敏感球泡附近的被改變了pH值，而非水樣真實(shí)的pH值。實(shí)驗(yàn)室一般采用攪拌或搖動(dòng)燒杯的方法來(lái)改善這一現(xiàn)象，實(shí)踐證明，攪拌速度不同，測(cè)試值是不一致的。在線pH計(jì)要重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室攪拌的速度可能是很困難的，因此在線pH計(jì)的校準(zhǔn)可采用以下兩種方法解決這一問(wèn)題：
2.1.1 用國(guó)家計(jì)量部門認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液導(dǎo)入測(cè)量池中代替樣品溶液進(jìn)行pH校準(zhǔn)。
2.1.2 在測(cè)量點(diǎn)取待測(cè)水樣用經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定的pH計(jì)測(cè)出實(shí)際pH值進(jìn)行比對(duì)，據(jù)此對(duì)在線pH計(jì)校準(zhǔn)系數(shù)增加次單點(diǎn)校正。

2.2 pH計(jì)的校準(zhǔn)中值得關(guān)注的地方
2.2.1 在校準(zhǔn)的時(shí)候要注意校準(zhǔn)溶液溫度與需要測(cè)量的樣品溫度應(yīng)盡量一致，很多pH檢測(cè)儀都具有溫度補(bǔ)償功能，但僅是補(bǔ)償電極的響應(yīng)，而沒(méi)有同時(shí)對(duì)被測(cè)溶液進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2.2.2 在使用緩沖溶液校準(zhǔn)前應(yīng)先用去離子水多次沖洗pH電極，然后用待校準(zhǔn)的緩沖溶液沖洗電極。
2.2.3 做校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)從7.0開(kāi)始，選擇的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)溶液的pH值相關(guān)，使溶液的pH值能落在校準(zhǔn)的pH范圍內(nèi)。由于水廠對(duì)pH要求較高，且水質(zhì)一般pIH在7上下浮動(dòng)，建議采用三點(diǎn)校準(zhǔn)。如pH監(jiān)測(cè)儀沒(méi)有三點(diǎn)校準(zhǔn)的模式，可以采用(pH=7，pH=4)和(pH=7，pH=10)兩點(diǎn)兩次校準(zhǔn)。
2.2.4 pH電極插入緩沖溶液后，需要晃動(dòng)裝緩沖溶液的器皿，以使pH電極與緩沖溶液充分接觸。不可手持電極在緩沖溶液中晃動(dòng)，以免pH電極及電纜損傷。
2.2.5 一次良好的校準(zhǔn)電極校準(zhǔn)斜率值應(yīng)在90-99%之間，斜率值在85-90%表明查找原因重新校準(zhǔn)；如斜率值小于85%且pH電極對(duì)緩沖溶液響應(yīng)值超過(guò)5分鐘，電極需要更換。

3、使用及維護(hù)方法
pH計(jì)的種類和型號(hào)較多，但是基本電路原理是相同的，因此其使用和維護(hù)的方法也較相似?，F(xiàn)將pH計(jì)使用和維護(hù)的方法介紹如下：
3.1 pH電極的使用壽命通常為1年左右。在使用條件合理和維護(hù)得當(dāng)?shù)臈l件下，其使用壽命可能超過(guò)一年。
3.2 應(yīng)經(jīng)常檢查pH監(jiān)測(cè)儀及電纜有無(wú)意外受潮，并保持干燥。
3.3 pH電極的沾污也是經(jīng)常遇到的問(wèn)題。pH電極敏感膜有時(shí)會(huì)沾附某些物質(zhì)，例如油類、懸浮物等，會(huì)引起電極響應(yīng)遲鈍，甚至使pH電極失效。為了保證有效的連續(xù)測(cè)量，pH電極應(yīng)定期清洗，可以采用超聲波清洗或定期用洗瓶沖洗，也可以用細(xì)的毛刷、棉花球仔細(xì)去除污物。
3.4 在線pH計(jì)電極由于長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中，經(jīng)過(guò)有一定流速的水的沖擊，持續(xù)的高壓和高流速會(huì)造成電解液的壓縮和擴(kuò)張，促進(jìn)電解液的擴(kuò)散或污染隔膜，縮短pH電極的使用壽命。因此pH電極要安裝在管道中要注意調(diào)節(jié)水流速度，保持低流速，管道的水壓也不能直接作用在電極上，從而實(shí)現(xiàn)的測(cè)量性能和最長(zhǎng)的壽命：
3.5 使用不可充式復(fù)合電極，可以購(gòu)買2支輪流使用，一支使用，另一支浸泡在飽和KCl的pH4緩沖液中活化，使用的如果是可充式復(fù)合電極，應(yīng)定期(如3個(gè)月)把內(nèi)填充液用針筒抽出，用新鮮的飽和KCl溶液清洗電極內(nèi)腔后重新加到刻度，這樣可以延長(zhǎng)電極使用壽合和增加儀器性能。
3.6 pH復(fù)合電極出現(xiàn)敏感梯度降低，響應(yīng)慢、讀數(shù)重復(fù)性差，在清洗復(fù)合電極內(nèi)外后還是沒(méi)有解決問(wèn)題可能是由于玻璃敏感膜老化所致：將pH電極球泡用0.1mol/L浸泡24小時(shí)，如果鈍化比較嚴(yán)重，也可將電極下端浸泡在4%*溶液中3-5秒鐘；用酸浸泡后用去離子水沖洗洗凈，然后在浸泡在飽和KCl的pH4緩沖液中24小時(shí)，可恢復(fù)電極性能。
3.7 pH電極使用時(shí)間長(zhǎng)了以后，由于電極測(cè)試敏感膜老化或其他原因，電極會(huì)出現(xiàn)響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)的現(xiàn)象。正常的pH電極測(cè)試自來(lái)水響應(yīng)時(shí)間一般會(huì)在1分鐘之內(nèi)，若超過(guò)1分鐘，則電極便需要進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)處理；如果響應(yīng)時(shí)間超過(guò)5分鐘，則pH電極很可能已經(jīng)損壞，需更換新電極。
作者：何持平(浙江金華市自來(lái)水公司檢測(cè)中心)





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