電廠溶氧表基礎(chǔ)知識及應(yīng)用

1、電廠溶氧表基礎(chǔ)知識及應(yīng)用溶氧表屬于電流式分析儀器，其傳感器能把被分析的物質(zhì)濃度的變化轉(zhuǎn)換成電流信號的變化。目前電廠所用的溶氧表和聯(lián)氨表屬這類分析儀器。溶氧表按傳感器的工作原理不同，可分為原電池型傳感器（如DJ-101型水中溶氧分析儀、SJD-7830型聯(lián)氨監(jiān)測儀）和極譜型傳感器（如SYY-型溶氧分析儀）第一節(jié) 溶氧表基礎(chǔ)知識一、原電池型傳感器顯示儀表RI圖3-1 接觸式電流傳感器示意圖測量原理：被分析的物質(zhì)參與原電池的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生一個(gè)與被測物質(zhì)濃度相關(guān)的電流信號,檢測其電流就能獲知被分析物質(zhì)的濃度。這類型的傳感器又可分為接觸式、復(fù)膜式、洗出式。接觸式原電池電流傳感器如圖3-1所示，原電池金電

2、極（陰極）和鎘電極（陽極）直接插在被測水樣中，水樣是原電池的電解質(zhì)。外電路接通后，陽極上的電極反應(yīng)為：其結(jié)果使金屬鎘離子化，并進(jìn)入水溶液，產(chǎn)生的電子通過泄放電阻R到達(dá)金電極，金電極上積累了過剩電子，如果水樣中沒有溶解氧或其它去極化劑存在，則最終兩電極電位相同，流過電阻R的電流為0，原電池電動勢也變?yōu)?，處于這種平衡平衡狀態(tài)的電池是完全極化了的電池。當(dāng)水樣中有溶氧存在時(shí)，溶解氧與金電極表面過剩電子作用，其電極反應(yīng)為生成的氫氧根與水中的鎘離子化合，生成氫氧化鎘，其反應(yīng)為：氫氧化鎘隨水樣的流動被帶走。氧不斷地與陰極上的過剩電子作用，鎘不斷離子化，產(chǎn)生的電子不斷流向陰極，這樣就破壞了電池原來的平衡狀態(tài)

3、，部分地消除了原電池的極化，所以稱氧為去極化劑。由去極化作用產(chǎn)生的電流稱為去極化電流。根據(jù)電極擴(kuò)散動力學(xué)方程式，在一定條件下，去極化電流I的大小與溶解氧濃度cm的關(guān)系可用下式表示: （3-1） 式中：D：氧的擴(kuò)散系數(shù)； A：金電極有效面積； n一個(gè)氧分子在金電極上接納電子數(shù)，n=4; F：法拉第常數(shù)； ：擴(kuò)散層的有效厚度。在D、A、一定時(shí)，電流I與濃度cm成正比。由于水樣是原電池的電解質(zhì)，因此水樣電導(dǎo)率、水樣中某些離子、污染電極的雜質(zhì)均能影響測量結(jié)果，并增加維護(hù)量，所以這種傳感器已基本不再使用。 復(fù)膜式原電池電流傳感器通過透氣膜將被測水樣與電極系統(tǒng)隔離開，減小或消除了被測水樣中雜質(zhì)的影響。電極

4、反應(yīng)：陰極（Ag）：陽極（Pb）：原電池的極限擴(kuò)散電流I可用下式表示： （3-2）式中 Pm：透氣膜對氧的透氣率；：透氣膜厚度。A：金電極有效面積； n：氧分子在金電極上接納電子數(shù)，n=4; F：法拉第常數(shù)；：氧在氧電極（Ag）表面的分壓。透氣膜選擇性：對被測組分有很高的透過性,而其它組分難于通過，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。選擇性可用透氣率表示： （3-3）式中：S：氣體在膜中的溶解系數(shù)； D：氣體在膜中的擴(kuò)散系數(shù)。透氣膜材料：常采用聚四氟乙烯、聚乙烯制成。透氣膜受溫度的影響：透氣率是溫度的正指數(shù)函數(shù)，采用溫度補(bǔ)償加以修正。透氣膜的穩(wěn)定性：膜對酸堿的化學(xué)穩(wěn)定性抗過溫能力膜的機(jī)械強(qiáng)度等。內(nèi)電解質(zhì)的影

5、響：采用強(qiáng)電解質(zhì)KOH和KCl的硼砂緩沖溶液。作用：降低內(nèi)阻，減小功耗；避免熱效應(yīng)引起的電位漂移；pH8減少波動。洗出式電流傳感器典型儀器為DJ101溶氧分析儀，由洗出裝置（置換裝置）和檢測裝置組成的傳感器。洗出裝置作用：用純氫氣將水中溶解的被測氣體洗提到氫氣中，然后被氫氣帶到檢測室中分析。溶解氧的置換：根據(jù)亨利定律，在定溫及平衡條件下，某氣體在液體里的溶解度和該氣體的平衡壓力成正比。即：黃金絲鉑黑絲 （3-4）式中 p：氣體分壓n：溶解氣體摩爾數(shù)k：亨利常數(shù)電極反應(yīng)如下：圖3-2 洗出式電流傳感器示意圖 陰極反應(yīng)：陽極反應(yīng)：總反應(yīng)式：二、極譜型傳感器極譜型傳感器分為擴(kuò)散性和平衡型兩種。U0U

6、1/2U1I0/2I01 擴(kuò)散型傳感器（1）測量原理在陰陽兩極外加一可變電壓UUU0時(shí)，I按指數(shù)函數(shù)規(guī)律上升；UU1時(shí)，I趨于穩(wěn)定值I0，且與被測物質(zhì)濃度成正比。圖3-3 極譜分析原理示意圖半波電位： I02所對應(yīng)的電壓值U12，可定性分析。溶液存在多種物質(zhì)時(shí)，各物質(zhì)對極限擴(kuò)散電流都有貢獻(xiàn)；削除干擾，采用選擇性透氣膜。目前國內(nèi)外普遍采用的溶解氧測量儀器的測量原理是極譜法，即向電極施加一定的電壓，使溶解氧在電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在測量電路中產(chǎn)生電流，該電流的大小與溶解氧的濃度成正比。這種通過測量電流大小達(dá)到確定測量值的方法屬電流法。與電位法相比（如pH測量、鈉的測量）相比，電流法在純水體系中受

7、到的電干擾較小。Swan公司的Oxytrace SC型號溶解氧傳感器就是采用極譜分析原理設(shè)計(jì)的，如圖3-4所示。圖3-4 Swansensor Oxytrace SC型傳感器圖3-5 極譜式氧電極結(jié)構(gòu)示意圖目前，新型極譜式傳感器是三電極體系，除傳統(tǒng)的鉑陰極、銀陽極外，還有一銀質(zhì)參比電極，大大提高了信號的穩(wěn)定性和精度零點(diǎn)穩(wěn)定。內(nèi)置自消耗電極，自行消耗電解液中的殘余氧。 電極結(jié)構(gòu)如圖3-5所示。參比電極（陽極）是大面積的銀電極，而測量電極（陰極）是金電極。金電極是極化電極，銀電極是去極化電極，電解液為一定濃度的KCl溶液。 當(dāng)電極間加直流極化電壓V，氧通過膜連續(xù)擴(kuò)散，擴(kuò)散通過膜的氧立即在金電極表面

8、還原，電流正比于擴(kuò)散到陰極的氧的速率。電極反應(yīng)如下：陰極（金）：還原反應(yīng)：O2+2H2O +4e-=4OH-陽極（銀）：氧化反應(yīng)：4Ag+4Cl- -4e = 4AgCl由極譜分析原理可知，此傳感器在一定溫度下，電解液中溶解氧產(chǎn)生的極限擴(kuò)散電流與溶解氧的濃度呈線性關(guān)系。測定時(shí)為消除水的電導(dǎo)率、pH值和水中雜質(zhì)的影響，在金電極外表面覆蓋一層疏水透氣的聚四氟乙烯或聚乙烯薄膜，將電解池中的電極、電解液與被測水樣隔開，被測水樣在流通池流過時(shí)與膜的外表面接觸，水中溶解氧透過薄膜進(jìn)入電解液，在金電極上發(fā)生電極反應(yīng)，透過膜的氧量與水中溶解氧濃度呈正比，因而傳感器的極限擴(kuò)散電流與水中溶解氧濃度成正比，測量此電

9、流就能測得水中溶解氧濃度。反應(yīng)產(chǎn)生的電流符合以下公式：I=(DScnF)/(LM) （3-5）式中：D溶解氧的擴(kuò)散系數(shù)（與溫度有關(guān)）S溶氧傳感器陰極的表面積（與污染有關(guān)）c溶解氧濃度n氧的得失電子數(shù)（常數(shù)）F法拉第常數(shù)L擴(kuò)散層的厚度（與膜加工和流速有關(guān)）M氧的分子量（常數(shù)）將常數(shù)n、F和M合并后（3-5）式變成：I=(kDSc)/L (3-6)其中，常數(shù)k為nFM，電流I與溶解氧濃度成正比。（2）影響測量準(zhǔn)確性的因素1）流速的影響 從公式（3-6）可以看出，溶解氧測量結(jié)果（I）除了與溶解氧濃度有關(guān)，還與擴(kuò)散層的厚度L有關(guān)。擴(kuò)散層由兩部分組成。一部分是膜的厚度，由膜的加工質(zhì)量決定。如果膜的厚度比

10、正常設(shè)計(jì)值厚，會使氧通過膜的擴(kuò)散速度減慢，造成測量靈敏度降低，這可以通過儀表標(biāo)定加以消除（更換膜后，必須重新進(jìn)行標(biāo)定）。另一部分?jǐn)U散層是與膜外表面緊密接觸的水膜（水的靜止層），這部分?jǐn)U散層的厚度取決于水流速度。水流速度越高，水膜厚度越小，氧擴(kuò)散的速度越高，從而使測量值增高。反之亦然。因此必須嚴(yán)格控制測量時(shí)水樣流速在要求的范圍內(nèi)，最好與標(biāo)定時(shí)的流速相同。 另外，擴(kuò)散型傳感器消耗水樣中的氧并減少氧濃度，如果水樣不流動或者流速過低，會造成測量結(jié)果偏低。應(yīng)保證達(dá)到制造廠要求的最低流速，否則得到偏低的測量結(jié)果。2）表面污染的影響從公式可以看出，溶解氧測量結(jié)果（I）除了與溶解氧濃度有關(guān)，還與溶氧傳感器陰極

11、的表面積S有關(guān)。該面積在使用過程中受滲透膜表面污染的影響。表面附著物會阻擋一部分面積使氧的滲透受阻，對應(yīng)的陰極反應(yīng)面積相對減少，造成測量結(jié)果偏低。 3）陽極老化 溶解氧測量電極上施加的直流電壓（槽壓）在電極間由三部分組成：V = V陽V陰V溶液R陽I + R陰 I+ R溶液I （3-7）V陽陽極反應(yīng)過電位;活化控制區(qū)擴(kuò)散控制區(qū)陰極析氫反應(yīng)區(qū)槽壓VI實(shí)際槽壓V陰陰極反應(yīng)過電位V溶液溶液歐姆降;R陽陽極極化電阻R陰陰極極化電阻;I回路中的電流R溶液兩電極間的溶液電阻如果電極上施加的電壓（槽壓）較小，則落入活化控制區(qū)（見圖3-6），電流隨電壓發(fā)生變化：圖3-6 溶氧測量傳感器電流與槽壓的關(guān)系I =

12、I010V/b （3-8）此時(shí)陰極反應(yīng)速度不是與氧濃度成正比，而是受電極表面極化電壓控制，無法給出正確的氧濃度測量值。當(dāng)槽壓足夠大，進(jìn)入擴(kuò)散區(qū)，此時(shí)陰極反應(yīng)速度不受電極表面極化電壓控制，只與氧的濃度成正比，這是溶解氧測量傳感器的理想槽壓控制范圍。見圖（3-6）。對于擴(kuò)散型溶解氧測量傳感器，其銀制陽極表面銀電極自身發(fā)生腐蝕反應(yīng)：4Ag+4Cl-= 4AgCl+4e-長期運(yùn)行后生成的氯化銀（AgCl）沉淀不斷增加，與氫氧化鉀反應(yīng)后在陽極表面生成氫氧化銀，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成黑色氧化銀（Ag2O）沉淀，附著在銀電極表面。改變了陽極性質(zhì)，極化電阻R陽增大，導(dǎo)致V陽增大，由公式（3-7）可見，槽壓不變的情況下

13、，V陰相應(yīng)減少，可能落入活化控制區(qū)（見圖3-6中曲線），從而造成測量誤差。陽極老化后，可以在更換膜的同時(shí)用稀氨水清洗。為了防止老化，長期不用的溶解氧電極應(yīng)保存在無氧水中。4）傳感器內(nèi)有氣泡 擴(kuò)散型溶解氧測量傳感器需要定期進(jìn)行膜和內(nèi)參比液的更換。如果更換膜操作不當(dāng)，在傳感器內(nèi)部存在氣泡，氣泡內(nèi)存在一定的氧氣分壓。常溫常壓下，同體積的空氣中的氧含量是同體積水中溶解的氧量的約倍。當(dāng)測量濃度降低時(shí)，氣泡內(nèi)的氧氣分壓大于與溶液中的氧相平衡的氧分壓，氣泡中的氧通過氣液界面進(jìn)入溶液中，同時(shí)氣泡內(nèi)氧氣發(fā)生濃差擴(kuò)散，這就比無氣泡時(shí)的液相（單相）擴(kuò)散增加了兩個(gè)過程，從而大大降低溶解氧測量的響應(yīng)速度。因此，更換膜時(shí)

14、要特別注意傳感器內(nèi)部填充液中不能有氣泡存在。2.平衡型傳感器膜膜陽極陰極O2KClO2絕緣體絕緣體O2+4H+4e-=2H2O2H2O= O2+4H+4e-VVk參比電極圖3-7 平衡型溶氧測量傳感器示意圖平衡型傳感器一般由三電極組成（參見圖3-7），其中陽極和陰極均由貴金屬鉑或金制成，另外還有一支參比電極。溶氧儀氧通過參比電極測量陰極相對于參比電極的電位Vk，并通過自動調(diào)節(jié)槽壓V以達(dá)到維持陰極的電極電位Vk保持恒定，從而保證陰極表面溶解氧的還原反應(yīng)受擴(kuò)散控制。由于陽極也是貴金屬，不可能發(fā)生金屬的氧化反應(yīng)，只能發(fā)生水的氧化反應(yīng)，生成氧和氫離子并釋放出電子。陰極反應(yīng)：O2+4H+4e=2H2O陽

15、極反應(yīng)：2H2O= O2+4H+4e由上述反應(yīng)可以看出，平衡型溶解氧測量傳感器在測量過程中陰極消耗的氧等于陽極產(chǎn)生的氧，傳感器不消耗水樣中的氧。因此，測量過程中只有膜內(nèi)溶液中溶解氧濃度與水樣濃度存在差異時(shí)，溶解氧從濃度高的一側(cè)擴(kuò)散到另一側(cè)，直到膜兩邊氧濃度達(dá)到平衡。而氧通過膜的擴(kuò)散速度與測量的溶解氧濃度無關(guān)，這與擴(kuò)散型溶解氧測量傳感器完全不同。平衡型傳感器測量精度與膜的表面狀態(tài)和水樣流速無關(guān)。反應(yīng)產(chǎn)生的電流符合以下公式：I=(DScnF)/(LM) （3-9）上式中除了得失電子數(shù)n、法拉第常數(shù)F和氧的分子量M是常數(shù)外，電極面積S和擴(kuò)散層厚度L也都是常數(shù)。因?yàn)殡姌O在膜隔離的電極殼內(nèi)，不會受到污染

16、而變化，電極表面的KCl溶液也是靜止的，散層厚度L也不變化。設(shè)各不變的參數(shù)為k，即kSnF/(LM),則（3-9）式可簡化為：I=kDc （3-10）該式表明平衡型傳感器測量值只受到陰極表面擴(kuò)散系數(shù)D（內(nèi)擴(kuò)散）的影響，通過自動準(zhǔn)確測量溫度并進(jìn)行溫度補(bǔ)償，可以將溫度對擴(kuò)散系數(shù)的影響產(chǎn)生的誤差消除掉。在水樣氧濃度相對穩(wěn)定時(shí)，平衡型傳感器測量值與膜的擴(kuò)散速率無關(guān)，并且不消耗水樣中的氧，因此測量值不受水樣流速和膜表面污染的影響；平衡型傳感器陽極為貴金屬Pt ,因此不會發(fā)生陽極老化帶來的誤差問題；平衡型傳感器一般不需要更換膜，因此也沒有傳感器內(nèi)氣泡影響問題。3.兩種傳感器共有的測量誤差來源及防止措施（1

17、）測量回路泄漏問題溶解氧測量過程中經(jīng)常遇到的一種干擾是測量系統(tǒng)管路接頭和閥門泄漏，使空氣漏進(jìn)測量水樣，造成測量結(jié)果偏高。因?yàn)榻?jīng)過測量傳感器的水樣一般直接排放到排水管，壓力與大氣壓相同，而管道中由于水樣的流動，使水的靜壓降低，水樣的壓力低于大氣壓，如果管路有漏點(diǎn)，水樣不會向外泄漏，而是空氣向管內(nèi)滲漏，很難發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。所以，應(yīng)確保密封水樣不漏氣。當(dāng)取樣流速為100mL/min流量時(shí)，每分鐘漏進(jìn)mm直徑的氣泡，可使水樣中溶解氧濃度增加11mg/L 。（2）溶解氧的擴(kuò)散系數(shù)D隨水樣溫度的提高，擴(kuò)散系數(shù)D增大，測量結(jié)果相應(yīng)增加。溫度對測量結(jié)果的影響很大。因此，為了保證測量結(jié)果準(zhǔn)確，溶氧表傳感器中都有精確的

18、溫度測量傳感器，并且根據(jù)溫度測量結(jié)果自動進(jìn)行溫度補(bǔ)償。所以對溶氧表進(jìn)行調(diào)整的重要內(nèi)容之一是按說明書進(jìn)行溫度校驗(yàn)。（3）管路和傳感器殼內(nèi)中細(xì)菌繁殖會消耗氧，引起負(fù)誤差。如果懷疑有細(xì)菌，可用1+44的鹽酸或10mg/l次氯酸鈉殺菌。（4）含氧和除氧劑的高溫水樣會發(fā)生反應(yīng)，使測量結(jié)果降低?？s短取樣管長度、在前面加冷卻器。（5）還原劑，如聯(lián)氨等，可以通過膜在電極上發(fā)生不希望發(fā)生的反應(yīng)，產(chǎn)生負(fù)誤差。誤差的大小與除氧劑和溶解氧的相對濃度、電解池類型有關(guān)，因此，應(yīng)考慮儀表制造廠的注意事項(xiàng)和限制。（6）氧化鐵和其他沉積物可能在流速低的水平段管子中沉積，產(chǎn)生類似色譜柱一樣的保持作用，導(dǎo)致很長的滯后時(shí)間。（7）從

19、高濃度降低到低濃度，響應(yīng)時(shí)間很長，特別是空氣校正后測量低于mg/L的溶解氧，需要幾個(gè)小時(shí)，傳感器內(nèi)的氧才能擴(kuò)散出來，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測量。（8）膜破損造成傳感器內(nèi)KCl逐漸被稀釋，傳感器內(nèi)溶液電阻R溶液大幅度增加，溶液歐姆降大大增加，從而使陰極表面的極化電位大大降低，如公式（3-7）所示，陰極反應(yīng)進(jìn)入活化極化控制，從而使測量結(jié)果偏低，甚至無法進(jìn)行測量。第二節(jié) 溶氧表的校正一、 溫度補(bǔ)償由于氧的溶解度的溫度系數(shù)高，必須確保溫度測量精度達(dá)到。有些儀器在安裝后需要對溫度補(bǔ)償電路進(jìn)行校驗(yàn)，以補(bǔ)償導(dǎo)線電阻。（用廠家推薦的方法）二、零點(diǎn)調(diào)整將探頭浸入亞硫酸鈉溶液中幾個(gè)小時(shí)后，讀數(shù)應(yīng)在04mg/L，將儀器調(diào)零。三

20、、定期標(biāo)定由于溶氧表長期使用引起電極老化、內(nèi)電解質(zhì)液消耗，組分變化、氣透膜污染及老化等問題，為解決上述原因造成的基線漂移靈敏度下降，因此必需定期標(biāo)定。 溶氧表標(biāo)定的方法有化學(xué)分析法、飽和溶氧法、空氣法、電解法。 （1）化學(xué)分析法采用電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SS-12-2-84(靛藍(lán)二磺酸鈉比色法)和SS-12-3-84(靛藍(lán)二磺酸鈉葡萄糖比色法)進(jìn)行人工手動測定，與溶氧表測定值進(jìn)行比對。該方法的缺點(diǎn)是人為誤差大，實(shí)時(shí)性差。（2）飽和氧水法用空氣飽和溶氧水標(biāo)定，其溶解度與大氣壓、飽和氧水溫度、含鹽量及其他溶解度的溶質(zhì)的影響有關(guān)。采用除鹽水飽和溶氧法，其溶解氧濃度可表示為：0（mg/L）為0時(shí)的飽和溶氧濃度,

21、 014.5mg/L。對痕量溶氧分析進(jìn)行校正時(shí)，需配制濃度更低的標(biāo)準(zhǔn)液，（3）空氣法將電極暴露在空氣中，使空氣中的氧通過透氣膜進(jìn)入到內(nèi)電解液中達(dá)到平衡，內(nèi)電解液中的飽和氧濃度與溫度、大氣壓及內(nèi)電解液的性質(zhì)有關(guān)?？諝鈽?biāo)定使用組份20.9%氧氣的空氣，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍鈮哼M(jìn)行修正，以確保得到準(zhǔn)確的氧分壓?？諝庑Ｕ龝r(shí)，如果不校正大氣壓，飽和氧濃度偏高，會產(chǎn)生正誤差。對于擴(kuò)散型傳感器，進(jìn)行空氣標(biāo)定時(shí)必須使電極表面膜不能有水滴，以免水滴影響氧的擴(kuò)散速率。但必須將探頭置于濕度大于的空氣中，以免膜干燥受損；待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行校正調(diào)節(jié)。對于平衡型傳感器，進(jìn)行空氣標(biāo)定時(shí)，可以將探頭置于濕度大于的空氣中（以免膜干燥受

22、損）分鐘以上；也可以把電極放入裝滿水的容器中，向水中曝氣分鐘以上，使水中溶解氧濃度達(dá)到飽和，待儀器讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行校正調(diào)節(jié)。目前許多電廠在線溶氧表采用空氣校正的方法進(jìn)行校正，該方法有使用簡單的特點(diǎn)。但應(yīng)注意空校時(shí)對應(yīng)水中的飽和溶解氧濃度為8000mg/L左右，而實(shí)際使用時(shí)溶解氧濃度一般為30mg/L以下，相差23個(gè)數(shù)量級?？招：蟛⒉灰欢鼙ＷC測量的準(zhǔn)確性。例如，某電廠對2機(jī)組凝結(jié)水溶氧表進(jìn)行校正時(shí)發(fā)現(xiàn)，在空氣校準(zhǔn)時(shí)，傳感器的響應(yīng)斜率約為1011nA/(mg/LO2)。但是當(dāng)測量低濃度溶解氧的水樣時(shí)，傳感器的響應(yīng)斜率降低到約為1nA/(mg/LO2)，測量結(jié)果誤差很大，屬于傳感器不正常。 對于采用

23、空氣校正的溶氧表，一定要定期到有校正能力的單位進(jìn)行比對校驗(yàn)，如果發(fā)現(xiàn)空校后在測量低濃度溶解氧時(shí)不能給出正確測量值，應(yīng)對探頭進(jìn)行處理或更換。（4）電解法在測量池前端配置電解池(由鉑金電極構(gòu)成，在其兩極加一定電壓)，保持流量恒定，當(dāng)電流恒定時(shí)，水樣中就有一個(gè)恒定的氧濃度增量，用此氧濃度增量對溶氧分析儀進(jìn)行校正。產(chǎn)生的氧增量與電解電流I、水樣流量qv之間的關(guān)系為：電解氧法校正是當(dāng)前極譜式測量較為流行的標(biāo)定法,它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，易于現(xiàn)場應(yīng)用。缺點(diǎn)：易受水樣的流量、電解電流的準(zhǔn)確度及電解效率高低的影響，另外水中某些氧化還原電位比OH-低的物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)，消耗了部分電解電流，降低了電解效率，造成測量誤

24、差。如果由于傳感器前管路系統(tǒng)有漏氣或除氧器出水溶解氧濃度波動較大，造成水樣溶解氧濃度較高并且波動較大，此時(shí)電解校正，電解氧增量與水樣溶解氧變化疊加（見曲線），儀器內(nèi)置程序自動計(jì)算進(jìn)行校正將給出錯(cuò)誤的校正結(jié)果，有時(shí)甚至出現(xiàn)負(fù)值。第三節(jié) Polymetron9182型溶氧分析儀一、應(yīng)用Polymetron 9182單通道氧分析儀，用于測量鍋爐給水、凝結(jié)水中的溶解氧。 二、技術(shù)指標(biāo)測量范圍：02ppm工作壓力: 大氣壓流速 : 4L/h-10L/h精度: 0.2ppb重復(fù)性: 1年；大于量程的10% = 6 月；超量程工作= 1 月；平均壽命 6 月。四、氧表的校準(zhǔn)兩點(diǎn)校準(zhǔn)零點(diǎn)斜率一點(diǎn)校準(zhǔn)過程值1.

25、 溫度校正：用精密溫度計(jì)測量的實(shí)際樣水溫度值，與儀表實(shí)測溫度值相比較，儀表校正顯示值為兩者只差。2. 零點(diǎn)校準(zhǔn)：兩種選擇電器零點(diǎn)一個(gè)繼電器自動的打開，提供零點(diǎn)化學(xué)零點(diǎn)亞硫酸鈉10 g/l氯化鈷(催化劑)斜率校準(zhǔn)根據(jù)不同的測量范圍,提供兩種選擇法拉第電池方式ppb 級 的 9183變送器提供三個(gè)濃度(18, 30, 50 ppb)使用空氣校準(zhǔn)ppm級的9181分析儀ppm級的9182分析儀過程校準(zhǔn)，以上所有儀表適用空氣校準(zhǔn)校準(zhǔn)帽的膜上產(chǎn)生飽和水-氣平衡層飽和氧濃度取決于大氣壓和溫度（1）在空氣中的斜率校準(zhǔn) + 電氣零點(diǎn)校準(zhǔn)零點(diǎn)：選擇電氣零點(diǎn)校準(zhǔn)法。變送器在標(biāo)準(zhǔn)頻率下自動求出電氣零點(diǎn)。斜率：選擇空

26、氣法，輸入用mmHg 表示的大氣壓輸入環(huán)境溫度。把校準(zhǔn)帽中的填料浸濕并從樣水中取下探頭。將校準(zhǔn)帽放在電極上并按ENTER鍵，滲氧膜向下放置探頭。CAL 字體閃爍表示儀器正在進(jìn)行校準(zhǔn)。等待電流穩(wěn)定(大約10 分鐘) 再按OK 確認(rèn)校準(zhǔn)。氧濃度值閃爍持續(xù)3 秒鐘分析儀顯示最后的校準(zhǔn)日期和新的斜率計(jì)算值。如果需要可以修改日期，校準(zhǔn)完成后把電極放回流通池。（2）在空氣中的斜率校準(zhǔn) + 化學(xué)零點(diǎn)校準(zhǔn) 零點(diǎn)：選擇化學(xué)零點(diǎn)法。確?；瘜W(xué)零點(diǎn)法使用的水是真正的無氧水 ( 1 ppb )。按ENTER，CAL 字體閃爍以表示儀器正在校準(zhǔn)，等待電流穩(wěn)定 (大約10 分鐘)，再按OK 確認(rèn)。校準(zhǔn)氧的濃度值閃爍持續(xù)3

27、秒鐘，儀器顯示零。斜率：選擇空氣法，操作同上。（3）斜率過程校準(zhǔn) + 電氣零點(diǎn)校準(zhǔn)零點(diǎn)：選擇電氣零點(diǎn)法，同上。斜率：選擇斜率過程校準(zhǔn)。CAL 字體閃爍顯示儀器正在進(jìn)行校準(zhǔn)。等待電流穩(wěn)定再按OK。用功能鍵逐位地將濃度值調(diào)整成用參比分析法（如采用實(shí)驗(yàn)室便攜式溶氧表測定）獲得的測定水樣溶氧測定值。最后顯示校準(zhǔn)的日期及新的斜率計(jì)算值。如果需要，可以修改日期。（4）斜率過程校準(zhǔn) + 化學(xué)零點(diǎn)校準(zhǔn) 零點(diǎn)：選擇化學(xué)零點(diǎn)法，操作同上。斜率：選擇過程校準(zhǔn)，操作同上。注意：不要在校準(zhǔn)期間晃動探頭，否則可能導(dǎo)致電解液中產(chǎn)生氧氣和增加電極瞬間電流，造成測量誤差。五、儀表的維護(hù)和常見問題處理1氧電極維護(hù)工作幾個(gè)月 (3

28、 12 個(gè)月取決于樣品氧濃度) 后，氧電極傳感器的銀陽極傷可能部分地覆蓋一層黑色溴化銀AgBr，直到90% 以上的表面被污染之前，這個(gè)覆蓋層不會影響測量。當(dāng)更換電解液和膜時(shí)，目測檢查銀陽極。如果2/3 以上的表面被覆蓋，則需要按照以下步驟再生電極：- 將陽極浸泡在10 % 的氨水中約1 小時(shí)，然后用除鹽水沖洗它，再用柔軟的棉織布擦干。- 如果氨水清洗不夠充分，再用軟研磨劑 對溴化銀覆蓋的區(qū)域進(jìn)行拋光 (覆蓋層僅幾微分厚) 以恢復(fù)銀電極的本色。拋光之后，用除鹽水沖洗陽極并用軟織物擦干。問題1：在用空氣法校準(zhǔn)期間達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間過長如何處理？A) 樣品溫度高于環(huán)境溫度：水中為6 ，空氣中為35 ，因

29、此溫度漂移引起讀數(shù)漂移?？刹捎脺囟妊a(bǔ)償進(jìn)行修正。B) 有電解液泄漏 (通過滲氧膜)。由于氧的過量滲透，電流太高，應(yīng)更換滲氧膜；C) 由于未正確調(diào)整注射孔螺絲，電解液有嚴(yán)重的污染，應(yīng)更換電解液。檢查墊圈和螺絲。檢查陽電極上方的黑色聚四氟乙烯密封環(huán)的正確安裝位置；D) 電極未正確安裝在探頭殼體內(nèi)：滲氧膜與金陰極之間配合不緊湊，應(yīng)上緊電極螺絲。E) 簿膜帽未正確擰緊：電解液被污染，更換電解液并正確擰簿膜帽。F) 由于超溫，濕度不足，使用校準(zhǔn)帽；G) 在探頭連接頭內(nèi)有濕氣或水，擦干連接頭并檢查連接頭是否正確擰緊；H) 金陰極表面損壞 (由于嚴(yán)重碰撞產(chǎn)生的刮傷或孔洞)，不要拋光它的表面，要更換電極；I)

30、 在金陰極上有沉淀物或顆粒，用非常柔軟的薄絹綢清潔陰極并沖洗滲氧膜；J) 電解電勢不等于 - 850 mV，應(yīng)輸入正確數(shù)值；K) 當(dāng)更換探頭時(shí)，電纜或連接頭損壞，檢查變送器的連接頭。如果連接正確，檢查探頭連接頭的連接；D) 電極未正確安裝在探頭殼體內(nèi)：滲氧膜與金陰極之間配合不緊湊，上緊電極螺絲。2問題2：測量方式下極為不穩(wěn)定如何處理？原因與解決辦法：A) 在探頭連接頭內(nèi)有濕氣或水，擦干連接頭并檢查是否正確擰緊；B) 連接不正確，檢查變送器與探頭的連接；C) 有氣泡附在陰極上，在簿膜帽內(nèi)再注滿電解液，并檢查陰極與滲氧膜之間是否有氣泡；D) 探頭劇烈振動，檢查裝配及穩(wěn)定性；E) 在探頭或變送器電纜

31、附近有嚴(yán)重的電磁干擾，為電纜尋找更好的位置并檢查電磁強(qiáng)度；F) 其它氣體的臨時(shí)干擾：主要是H2S；G) 流速太微弱 ( 50 ml / h 最小)，改變探頭的安裝位置；H) 來自不純凈樣品的沉淀物損壞滲氧膜.，安裝偏導(dǎo)裝置或改變探頭安裝位置。3問題3：精度不夠原因和解決辦法：a) 膜片滲透性改變 (污垢沉淀)校準(zhǔn)分析儀并檢查濃度是否回到正常值。b) 電解液污染檢查要擰緊的部件 (滲氧膜，注射孔螺絲) 并更換電解液。c) 電解液泄露檢查要擰緊的部件 (滲氧膜，注射孔螺絲) 并更換電解液。d) 干擾，主要是H2S如果H2S (或其它污染) 的含量穩(wěn)定，確定O2濃度時(shí)要考慮H2S的濃度。e) 校準(zhǔn)中

32、出錯(cuò)或不正確的校準(zhǔn)再次檢查校準(zhǔn)參數(shù)。如果確有誤差，檢查校準(zhǔn)電流 (太高，太低或不穩(wěn)定)和空氣中的濃度，參考上面說過的問題。f ) 未作溫度校準(zhǔn)檢查變送器給定的溫度并校準(zhǔn) 。如果你選擇手動補(bǔ)償，檢查其值是否正確。g ) 靠近陰極有氣泡在簿膜帽內(nèi)再注滿電解液，并檢查陰極底部有無氣泡。h ) 流速太低 (4 l / h 最小)增加流速。i ) 樣品溫度或壓力超出技術(shù)規(guī)格改變探頭安裝位置或修正樣品使它符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。j ) 金陰極上的沉淀物或顆粒用薄絹綢擦試金陰極并清洗滲氧膜。k ) 電解電位不等于- 0.85 V輸入正確數(shù)值。4其它問題a ) 探頭電流是零在探頭內(nèi)無電解液 (泄漏)b ) 探頭電流是負(fù)

33、的與陽極電路連接問題 (斷路)溴化銀AgBr 沉積在陽極c ) 樣品溫度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)但有溫度誤差在溫度連接上可能有短路第四節(jié) SWAN AMU Oxytrace在線溶氧表一、系統(tǒng)介紹右圖所示為SWAN AMU Oxytrace型在線溶氧儀，適用于高純水中低濃度氧量的測量。 氧電極為極譜式傳感器，由一個(gè)貴重金屬電極（陰極，如鉑或金）、一個(gè)參比電極(Ag/AgCl) 和一個(gè)保護(hù)電極組成。測量信號受溫度影響，但會被自動補(bǔ)償?shù)?5C。氧電極內(nèi)部的溫度電極連續(xù)測量樣水溫度。3-9 SWAN溶氧表 Swansensor Oxytrace氧電極和QV-flow流通池配套使用：樣水從入口進(jìn)入流通池，經(jīng)過流量調(diào)節(jié)閥填滿流通池，氧含量被測量。在流通池出口，樣水推動流量計(jì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，最后樣水無壓排放到廢水池中。二、氧電極 測量范圍: 0 - 15 ppm O2 (1C)；0 - 100% 飽和度精度: 0.3%，如果校準(zhǔn)溫度=測量溫度，1.5%,；測量和校準(zhǔn)溫度偏差 +/- 10C溫度電極 : NT5k運(yùn)行溫度: 0 - 50 C運(yùn)行壓力: 0 - 3 bar3-10 SWAN溶氧電極 樣水流量: 6 - 25 l/h電極安裝: 螺紋電極桿材質(zhì): 聚乙烯陰極/陽極/保護(hù)電極: 金/銀/銀膜: 氟聚合物響應(yīng)時(shí)間: t90 30 s三、流通池1.QV-Flow PMMA OTG 型流通池由丙烯酸玻璃