凈水廠水質在線檢測儀表誤差控制與管理探討

蔣劍霞

摘要：隨著社會的發展，人們對于水資源安全性的關注度也越來越高，因此為了保證水資源的安全可靠，就要提高水質檢測儀器的精確度。水質檢測儀器難免會存在誤差，產生誤差的原因也是多種多樣的，和工作原理、數據傳輸、儀表安裝等都有著密不可分的關系。為了使檢測結果更加準確，凈水廠應該采取相應的措施盡可能地減小誤差，為生產的水資源提供保障。

關鍵字：水質在線檢測;誤差控制;管理探討

凈水廠在生產過程中，要應用水質在線檢測儀表對生產環節中的水質進行實時檢測，水質在線檢測儀表在生產中發揮著非常重要的作用。因此，儀表具有較高的準確性是最基本的要求。

一、水質在線檢測儀表誤差產生原因

從水質在線檢測儀的整個工作環節來看，產生誤差的原因主要包括以下幾個方面：第一，儀表自身存在著誤差;第二，檢測儀在傳輸信號時產生誤差;第三，儀表的安裝以及維護不當造成誤差。

1.1儀表自身檢測存在誤差

儀表本身存在著測量誤差，儀表的精確度越小，說明它的誤差范圍就越大。下面分別對凈水廠常用的pH儀、濁度儀和余氯分析儀的誤差進行分析研究。

在線pH儀主要通過電位法對溶液的酸堿度進行檢測，電位分析法主要是在零電流的條件下對兩極之間的電位差進行測量，組成部分主要是測量電極，電極通常采用玻璃電極或者差分電極，可以測量0-14之間的pH值，它的精確度≤±0.02，由于水樣的電導率不同，電極檢測的靈敏度會受到一定程度的影響;HACH 1720E型濁度儀采用福爾馬肼散射法進行測量，它的測量范圍是0-100NTU，采用標液濕態校準法和模塊干態驗證方法進行校驗，它對于不同范圍的NTU檢測的精度也是不一樣的，該型號的濁度儀在0-40NTU的范圍內線性較好，因此比較適合檢測低量程水質;DENORA MC3-AC型余氯分析儀，該型號的余氯分析儀通過電極檢測法進行檢測，測量單元包括兩個同心電極，即鏍線狀的金電極和柱狀的銅電極，樣水進入測量單元的時候，差壓調節器可以保證水樣是一個穩定的水流，即使進樣水壓在0.2～4bar之間波動.樣水在電極室的正切方向進入，其驅動金剛砂的磨擦作用使得電極表面一直比較清潔，由于金剛砂的存在使得測量單元可以長期無需維護。但長期使用后，銅電極和金電極容易發生磨損，因此會影響檢測單元的靈敏度。

1.2在線儀表信號傳輸過程中產生誤差

在水質檢測過程中，在線檢測儀表在檢測完之后要通過信號的方式把信號傳輸出去，一般采用模擬信號或者總線制輸出的方式進行信號傳輸。采用總線制輸出方式進行信號傳輸，誤差非常小，可以忽略不計;若采用模擬信號傳輸，在傳輸過程中由于外界的干擾就會導致產生誤差，被測信號本身受到干擾，也就是串模干擾。

1.3儀表選型、安裝及維護不當產生誤差

在進行儀表選型時，要選定合適的量程，不合理的量程會對檢測數據造成比較大的影響;在進行儀表安裝的過程中，要盡量將儀表安裝在便于后期維護和調整的位置，要考慮距離藥劑投加點的距離，為了減小誤差，盡量選擇震動小、周圍環境安全的地方，并且一定要保證儀表安裝牢固，防止長時間使用造成脫落等情況發生;除此以外，儀器的日常維護保養也是非常重要的，及時對儀表的耗用配件進行更換以及定期清理儀表等都是減小誤差的措施。

二、水質在線檢測儀表誤差的控制方法

2.1儀表自身檢測存在誤差的控制方法

2.1.1合理選定儀表

合理選定儀表是減小誤差的根本方法，一旦儀表選用不合適，測量的數據就會產生較大的誤差，合理選用儀表是至關重要的。尤其是pH儀的選定，因為pH儀在測量水質時受到電導率的影響，電導率過高或過低都會使PH儀測出的數據產生較大的誤差。因此，要根據被檢測水質的情況合理的選用不同型號不同種類的pH儀。

2.1.2法定鑒定、期間維護與數據比對相結合

為了保證在線儀表的準確性，要把在線儀表的檢測數據與化驗室儀器的檢測數據進行比對，因為化驗室的儀器有強制鑒定要求，定期由法定機構進行鑒定，除此以外，化驗人員要定期對儀器進行維護。一定要保證強檢和過程管理聯合進行，二者缺一不可，如果沒有做到二者聯合檢測，儀器儀表的精度仍然很難保障。

2.2信號傳輸過程中誤差的控制方法

2.2.1減少串模干擾

在儀表的生產過程中，儀表內部的控制系統和執行機構之間需要進行信號傳輸，在傳輸過程中信號可能會受到干擾，因此，在進行儀表的設計時就要考慮到這個問題。在實際應用過程中，為了減小和抑制傳輸干擾，要采取強弱電分離的措施，為了抑制干擾信號的傳播，要適當的使用信號隔離器以及帶屏蔽功能的電纜，將干擾信號和正常信號進行分離。

2.2.2采用總線制儀表

總線制儀表在信號傳輸過程中采用數字信號傳輸，一般凈水廠的顆粒計數儀會采用總線制傳輸方式進行傳輸，這種傳輸方式基本上不會產生誤差，但是這類儀表價格較高。

2.2.3設定合理的傳輸量程

在測量過程中為了減小誤差值，一般會把測量信號進行放大來減小干擾信號所占的百分比，凈水廠會根據不同的需要安裝不同量程的濁度儀，在不影響測量精度的前提下盡可能地減小誤差。

2.3安裝及維護產生誤差的控制方法

2.3.1對管路進行合理的取樣

在進行儀表安裝時一定要保證水流的持續性，防止水流過激或過緩，必要時可以安裝穩壓閥等裝置。如果是pH儀，要保證兩個電極都泡在水中;如果使用余氯分析儀進行檢測，一定要要個控制水進入儀表的壓力，要符合余氯分析儀使用的相關規定。

2.3.2合理設置儀表取樣進水量和檢測周期

儀表的測量值也會受到多方面因素的影響，所取水樣的多少、水樣的檢測周期等都是他的影響因素。在使用濁度儀進行測量時，水流偏大或者偏小都會影響測量值，為了減小水壓對測量值的影響，進水量一般會控制在200-275mL/min。在使用余氯分析儀進行水樣檢測時，要嚴格控制進水量，用有容積刻度的容器檢查溢流出來的樣，1/2L的容器應在55～65秒內裝滿，過多或者過少都會對測量數據產生影響。

2.3.3加強日常維護

日常維護對于任何設備來說都是至關重要的，要保證維護的頻率，定期對濁度儀、PH儀、余氯分析儀等在線儀表進行清洗，還要定期對這些儀器進行校對驗證，以保證其測量數據真實準確。加大對于儀表的監督和管理，每天檢查儀表的管路、數據等容易出現問題的環節，對儀器的數據進行實時監控，確保水質檢測儀表每天都能正常的工作并且要保證其測量數據的真實性和準確性。

三、結束語

水質在線檢測儀表是凈水廠實現自動化生產的基礎，通過對水質在線檢測儀表產生誤差的原因和減小誤差的方法進行分析，找到了減小誤差的相應措施，因此，凈水廠在日常管理中，要嚴格按照相關的制度執行，嚴格控制測量誤差，保證水質。

參考文獻：

[1] 劉世晶，陳軍，劉興國，湯濤林，唐容. 集中式養殖水質在線監測系統測量誤差影響因子分析，[J]. 漁業現代化，2019（6） .

[2] 秦剛，陳忠孝，苗榮霞，吳杰，叱嬋娟. 智能型水質氨氮在線檢測儀，[J].環境科學技術，2019（10）.

[3] 羅輝虎. 在線監測系統在水廠水質管理工程中的應用，[J]. 設備管理與維修，2020（7）.

[4]朱萬浩，章盼梅. 在線檢測儀表安裝與調試的幾點思考，[J]. 儀器儀表與分析監測，2021（2）.