電廠水處理中JD—1000型在線PH計的應用研究

王娟

摘要：隨著電力工業的發展，新建機組容量的增大，機組的安全運行顯得尤為重要。水汽循環系統中配置的化學監控儀表承擔著直接監督水汽品質、監控化學添加物的劑量、監督污染物、監控設備運行工況、直接監視腐腐蝕速度等任務，以達到監控給水、凝結水、爐水的品質，防止結垢、積鹽，減緩系統中金屬部件的腐蝕，保證系統的安全經濟運行，延長熱力設備的檢修周期和使用壽命的目的。

關鍵詞：化學儀表 水處理 在線PH表

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0100-01

目前火電廠補給水處理系統和凝結水精處理系統水質的自動監測、藥量的自動調節技術比較完善了。由于電導儀和pH計因其操作簡單、測量迅速、維護量小且容易實現連續測定和自動記錄等優點，深受電廠使用者的歡迎，自在線分析儀表應用以來一直處于主導地位，并和溶解氧表一起并稱為“老三表”。

本文主要介紹了JD-1000型在線pH計的工作原理和現場調試應用情況，它采用了流行的單片處理器接口芯片，軟件功能豐富，硬件結構簡單，具有操作方法簡單、實用、易掌握的突出特點。

1 儀表測量原理

JD-1000型pH計采用國產pH復合電極，與專門的接地電極共同組成三電級，雙高阻測量體系，測量原理如下：根據能斯特方程有：

這里X2為所選用電極決定的常數，因而：pH=pHx1=（E-E0）/S

E0=E0+S.pHx2，這里E0、S.X2均為常數，由于本儀器在發送器轉換電路部分疊加了1.0V電壓，所以儀器在輸入電壓為0時顯示結果應為7.00pH，與復合電極等電勢點相同。

通過方程式還可以看到，溫度是影響pH值測量的重要因素，所以本儀器設置了電流型溫度傳感器，由單片機按實測溫度進行補償修正。儀器標定后將自動進行數字化修正。

2 電氣部分工作原理

電氣部分的工作任務是：（1）完成高阻轉換及模擬信號放大。（2）進行A/D轉換、數字信號處理及測量結果顯示。

3 儀器的調試校驗

3.1安裝要求

（1）在廠房內噪音大，地面有一定震動的環境條件下，一定要考慮在儀器與底座之間，儀器與支架固定螺絲之間加裝橡皮膠墊。

（2）采用盤式安裝方式要使發送器安裝位置盡可能選擇靠近采樣點的地方，以避免因管道路過長，管路內存水過多而降低采樣的實時性。

3.2接地線連及其參數要求

（1）本儀器屬于高精密電子分析儀器，因此，為減少動力電源對儀表的干擾，以及確保儀表運行安全，儀器對接地參數要求比較嚴格。要求電源接地電阻小于0.5Ω。

（2）通過電源端子排12、15接地引腳。連接外部地線時一定要選擇專用接地線，盡量不要采用普通電源中的地線。

3.3儀器的標定

本儀器采用兩點標定法，一般第一點用標樣9.18pH，第二點用標樣6.86pH。

（1）標液的配制。

一般標定都采用9.18pH與6.86pH標液（也可用其他值的標液，但必須保證標液一pH值大于7.00pH，標液二pH值小于7.00pH）。pH電極使用前必須用KC1（1%）溶液浸泡24小時，使電極活化。

一般標液都采用250ml蒸餾水配制，待藥品深解后既可用于標定。

3.4溫度測量系數調整

儀表在測量狀態下，如果發現溫度水樣測量溫度值與水樣實際值之間發生偏差，可進行溫度斜率值調整，此時先記錄下儀表屏幕上所顯示的溫度值T1，用溫渡計測出水樣準確值T2，根據菜單中所顯示的系數K1（mv/℃）值，然后按下式計算出K2：

將菜單中顯示的系數K1改為K2值，然后按“確認”鍵，設定即告完成，儀器自動恢復測量狀態。

3.5溶液溫補系設定

為了滿足協調磷酸鹽加藥及其他一些特殊場合的需要，本pH計將測量結果按設定系數折算為25℃時的pH值。

實際被測水樣的溫度系數可由試驗測得。假如溫度升高△T時pH值變化為△pH，此時K1值的計算原理由下式確定。

在菜單中按提示修改由上述K7表達式所確定的pH值溫度補償系數（K7）值，修改完成后按“確認”鍵使鍵入的溶液pH值溫度補償系數（K7）值生效。

4 儀器的維護和故障處理

在儀器正常運行使用過程中，難免因操作方法不當或因某些其他原因使儀器出現異常顯示現象或故障，通過在實際工作中經驗，能夠靈活運用儀器的基本工作原理來對故障產生的性質給予準確的分析與判斷。

4.1儀器的維護

（1）電極的敏感玻璃泡不可與硬物接觸，任何破損或擦毛都會使電極失效。

（2）電極的引出端，必須保持清潔和干燥，絕對防止輸出兩端短路，否則將導致測量結果失準或失效。

（3）電極避免長期浸在蒸餾水，蛋白質溶液或酸性氟化物溶液中，并防止和有機硅油脂接觸。

（4）電極經長期使用后，如發現標定斜率略有降低，則可把電極浸泡在4%HF中3～5秒中，然后用蒸餾水沖凈，在氟化鉀溶液中浸泡，使之復斷。

4.2故障處理

（1）儀器無顯示，有以下原因。

①如果顯示器無背光、無顯示，可能儀器供電系統有問題，可檢查一次側電源主接線插座，表頭內部保險絲，直流電壓是否正常。

②如果顯示器有背光、無顯示，可能電路故障和顯示對比度太小，可檢查各連線接頭是否插接良好，調節顯示對比度。

（2）pH值不穩，有以下原因。

①如果側量顯示值忽大忽小，可能測量杯有氣泡或異物、電纜斷路、短路、電極污染或老化、強電磁場工頻干擾源。可清洗側量杯，必要時拆卸檢查、檢查各種連線接頭是否插接良好，活化或更換電極。

②如果顯示值穩定緩慢，可能電極檢測反應靈敏度下降，清洗或更換備用電極。

（3）溫度顯示異常，可能使溫度電極損壞，要更換溫度電極。

5 結論

在線化學儀表作為火力發電廠監視水汽品質的眼睛，其地位也變得愈加重要。通過現場實際應用情況表明，該儀器具有測量誤差小，響應時間快，維護量少等優點，它是目前國內外較為理想的在線pH計之一，可廣泛應用于火電廠爐水、給水、環保污水等行業pH值的在線檢測，他的正常投用對防止鍋爐熱力設備的腐蝕，保證鍋爐安全運行起到積極的作用。

參考文獻

[1] 吳國偉，沈儉.在線分析儀器在火電廠水處理系統中的應用[J].自動化儀表，2000.

[2] 趙廣達.環境監測分析儀器的發展及展望[J].分析儀器，2001.

[3] 承慰才，王中甲，孫墨杰等.電廠化學儀表，中國電力出版社，1998.