自來水廠pH電極和pH監測儀的安裝、校準及故障處理
2023年01月09日 12:41:30
來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進入該公司展臺
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在線pH計由pH電極和pH監測儀構成，由于安裝布網方便，能進行長期連續的監控水質變化情況，被廣泛應用于自來水廠以實時監控水質變化情況，并指導生產。在日常工作中由于安裝、使用和維護不當，有部分在線pH計無法正常投入使用，或者是經常發生故障，造成了人力物力浪費。本文是筆者多年的工作實踐經驗總結，對自來水廠pH電極和在線pH監測儀計安裝、校準和維護的工作做分析和介紹。
1、pH電極和pH監測儀安裝注意事項1.1 pH計的周圍不能有對儀表工作有影響的強電磁場(如大功率電機、變壓器)。1.2 的安裝高度一般應在160-170cm左右，以便于設備管理員進行日常維護。1.3 pH電極是接觸樣品的檢測元件，頂端的電極球泡很容易損壞，安裝時要小心。1.4 pH電極和pH監測儀的連接導線應選用高絕緣性能的電纜，切去多余部分并盡量固定好，經?；顒拥膶Ь€會引起慢性漏電；pH電極和pH監測儀之間的電纜線不能受潮，否則pH電極的高阻低壓信號將無法傳送至pH監測儀，造成測量誤差。1.5 在捆綁數據線、電源線時，線不能扎成圓圈，因為一旦形成了圓，就會產生磁場，對pH計使用產生影響。1.6 pH電極浸入的管道要保持水流通暢，防止有部分水長期滯留在管道中腐爛影響測量結果。1.7 pH計應特別注意“接地”。儀表必須與大地等電位，使用專用的地線。可周圍無強電干擾的濕潤空地，打入2米左右的鐵管，用導線與pH監測儀外殼相通?？?/span>以通過測量放在絕緣容器中緩沖溶液測量值與接地的緩沖溶液測量值之間的對比確定pH監測儀接地性能是否良好。
2、pH電極和pH監測儀校準方法及注意事項
2.1 pH計的校準方法要點
pH電極系數的校準是保證測量的準確度的關鍵。在線pH計由于是連續測定，校準周期可由測量條件要求而定，需定期校準，并在需要時增加校準的次數。
由于現在部分水廠采用的都是水庫水，電導率較低，往往會出現實驗室的測量值與在線儀表的測量值不一致，這是由于在線儀表測量的是有一定流速的樣品，儀器采用的復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，這時儀器的響應值只是敏感球泡附近的被改變了pH值，而非水樣真實的pH值。實驗室一般采用攪拌或搖動燒杯的方法來改善這一現象，實踐證明，攪拌速度不同，測試值是不一致的。在線pH計要重現實驗室攪拌的速度可能是很困難的，因此在線pH計的校準可采用以下兩種方法解決這一問題：
2.1.1 用國家計量部門認可的標準緩沖溶液導入測量池中代替樣品溶液進行pH校準。
2.1.2 在測量點取待測水樣用經過計量檢定的pH計測出實際pH值進行比對，據此對在線pH計校準系數增加次單點校正。
2.2 pH計的校準中值得關注的地方
2.2.1 在校準的時候要注意校準溶液溫度與需要測量的樣品溫度應盡量一致，很多pH檢測儀都具有溫度補償功能，但僅是補償電極的響應，而沒有同時對被測溶液進行溫度補償。
2.2.2 在使用緩沖溶液校準前應先用去離子水多次沖洗pH電極，然后用待校準的緩沖溶液沖洗電極。
2.2.3 做校準時應從7.0開始，選擇的標準溶液與待測溶液的pH值相關，使溶液的pH值能落在校準的pH范圍內。由于水廠對pH要求較高，且水質一般pIH在7上下浮動，建議采用三點校準。如pH監測儀沒有三點校準的模式，可以采用(pH=7，pH=4)和(pH=7，pH=10)兩點兩次校準。
2.2.4 pH電極插入緩沖溶液后，需要晃動裝緩沖溶液的器皿，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，以免pH電極及電纜損傷。
2.2.5 一次良好的校準電極校準斜率值應在90-99%之間，斜率值在85-90%表明查找原因重新校準；如斜率值小于85%且pH電極對緩沖溶液響應值超過5分鐘，電極需要更換。
3、使用及維護方法
pH計的種類和型號較多，但是基本電路原理是相同的，因此其使用和維護的方法也較相似。現將pH計使用和維護的方法介紹如下：
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得當的條件下，其使用壽命可能超過一年。
3.2 應經常檢查pH監測儀及電纜有無意外受潮，并保持干燥。
3.3 pH電極的沾污也是經常遇到的問題。pH電極敏感膜有時會沾附某些物質，例如油類、懸浮物等，會引起電極響應遲鈍，甚至使pH電極失效。為了保證有效的連續測量，pH電極應定期清洗，可以采用超聲波清洗或定期用洗瓶沖洗，也可以用細的毛刷、棉花球仔細去除污物。
3.4 在線pH計電極由于長時間浸泡在水中，經過有一定流速的水的沖擊，持續的高壓和高流速會造成電解液的壓縮和擴張，促進電解液的擴散或污染隔膜，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節水流速度，保持低流速，管道的水壓也不能直接作用在電極上，從而實現的測量性能和最長的壽命：
3.5 使用不可充式復合電極，可以購買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合電極，應定期(如3個月)把內填充液用針筒抽出，用新鮮的飽和KCl溶液清洗電極內腔后重新加到刻度，這樣可以延長電極使用壽合和增加儀器性能。
3.6 pH復合電極出現敏感梯度降低，響應慢、讀數重復性差，在清洗復合電極內外后還是沒有解決問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，如果鈍化比較嚴重，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，可恢復電極性能。
3.7 pH電極使用時間長了以后，由于電極測試敏感膜老化或其他原因，電極會出現響應時間延長的現象。正常的pH電極測試自來水響應時間一般會在1分鐘之內，若超過1分鐘，則電極便需要進行必要的維護保養處理；如果響應時間超過5分鐘，則pH電極很可能已經損壞，需更換新電極。
作者：何持平(浙江金華市自來水公司檢測中心)
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