电厂水处理中JD—1000型在线PH计的应用研究

王娟

摘要：随着电力工业的发展，新建机组容量的增大，机组的安全运行显得尤为重要。水汽循环系统中配置的化学监控仪表承担着直接监督水汽品质、监控化学添加物的剂量、监督污染物、监控设备运行工况、直接监视腐腐蚀速度等任务，以达到监控给水、凝结水、炉水的品质，防止结垢、积盐，减缓系统中金属部件的腐蚀，保证系统的安全经济运行，延长热力设备的检修周期和使用寿命的目的。

关键词：化学仪表 水处理 在线PH表

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0100-01

目前火电厂补给水处理系统和凝结水精处理系统水质的自动监测、药量的自动调节技术比较完善了。由于电导仪和pH计因其操作简单、测量迅速、维护量小且容易实现连续测定和自动记录等优点，深受电厂使用者的欢迎，自在线分析仪表应用以来一直处于主导地位，并和溶解氧表一起并称为“老三表”。

本文主要介绍了JD-1000型在线pH计的工作原理和现场调试应用情况，它采用了流行的单片处理器接口芯片，软件功能丰富，硬件结构简单，具有操作方法简单、实用、易掌握的突出特点。

1 仪表测量原理

JD-1000型pH计采用国产pH复合电极，与专门的接地电极共同组成三电级，双高阻测量体系，测量原理如下：根据能斯特方程有：

这里X2为所选用电极决定的常数，因而：pH=pHx1=（E-E0）/S

E0=E0+S.pHx2，这里E0、S.X2均为常数，由于本仪器在发送器转换电路部分叠加了1.0V电压，所以仪器在输入电压为0时显示结果应为7.00pH，与复合电极等电势点相同。

通过方程式还可以看到，温度是影响pH值测量的重要因素，所以本仪器设置了电流型温度传感器，由单片机按实测温度进行补偿修正。仪器标定后将自动进行数字化修正。

2 电气部分工作原理

电气部分的工作任务是：（1）完成高阻转换及模拟信号放大。（2）进行A/D转换、数字信号处理及测量结果显示。

3 仪器的调试校验

3.1安装要求

（1）在厂房内噪音大，地面有一定震动的环境条件下，一定要考虑在仪器与底座之间，仪器与支架固定螺丝之间加装橡皮胶垫。

（2）采用盘式安装方式要使发送器安装位置尽可能选择靠近采样点的地方，以避免因管道路过长，管路内存水过多而降低采样的实时性。

3.2接地线连及其参数要求

（1）本仪器属于高精密电子分析仪器，因此，为减少动力电源对仪表的干扰，以及确保仪表运行安全，仪器对接地参数要求比较严格。要求电源接地电阻小于0.5Ω。

（2）通过电源端子排12、15接地引脚。连接外部地线时一定要选择专用接地线，尽量不要采用普通电源中的地线。

3.3仪器的标定

本仪器采用两点标定法，一般第一点用标样9.18pH，第二点用标样6.86pH。

（1）标液的配制。

一般标定都采用9.18pH与6.86pH标液（也可用其他值的标液，但必须保证标液一pH值大于7.00pH，标液二pH值小于7.00pH）。pH电极使用前必须用KC1（1%）溶液浸泡24小时，使电极活化。

一般标液都采用250ml蒸馏水配制，待药品深解后既可用于标定。

3.4温度测量系数调整

仪表在测量状态下，如果发现温度水样测量温度值与水样实际值之间发生偏差，可进行温度斜率值调整，此时先记录下仪表屏幕上所显示的温度值T1，用温渡计测出水样准确值T2，根据菜单中所显示的系数K1（mv/℃）值，然后按下式计算出K2：

将菜单中显示的系数K1改为K2值，然后按“确认”键，设定即告完成，仪器自动恢复测量状态。

3.5溶液温补系设定

为了满足协调磷酸盐加药及其他一些特殊场合的需要，本pH计将测量结果按设定系数折算为25℃时的pH值。

实际被测水样的温度系数可由试验测得。假如温度升高△T时pH值变化为△pH，此时K1值的计算原理由下式确定。

在菜单中按提示修改由上述K7表达式所确定的pH值温度补偿系数（K7）值，修改完成后按“确认”键使键入的溶液pH值温度补偿系数（K7）值生效。

4 仪器的维护和故障处理

在仪器正常运行使用过程中，难免因操作方法不当或因某些其他原因使仪器出现异常显示现象或故障，通过在实际工作中经验，能够灵活运用仪器的基本工作原理来对故障产生的性质给予准确的分析与判断。

4.1仪器的维护

（1）电极的敏感玻璃泡不可与硬物接触，任何破损或擦毛都会使电极失效。

（2）电极的引出端，必须保持清洁和干燥，绝对防止输出两端短路，否则将导致测量结果失准或失效。

（3）电极避免长期浸在蒸馏水，蛋白质溶液或酸性氟化物溶液中，并防止和有机硅油脂接触。

（4）电极经长期使用后，如发现标定斜率略有降低，则可把电极浸泡在4%HF中3～5秒中，然后用蒸馏水冲净，在氟化钾溶液中浸泡，使之复断。

4.2故障处理

（1）仪器无显示，有以下原因。

①如果显示器无背光、无显示，可能仪器供电系统有问题，可检查一次侧电源主接线插座，表头内部保险丝，直流电压是否正常。

②如果显示器有背光、无显示，可能电路故障和显示对比度太小，可检查各连线接头是否插接良好，调节显示对比度。

（2）pH值不稳，有以下原因。

①如果侧量显示值忽大忽小，可能测量杯有气泡或异物、电缆断路、短路、电极污染或老化、强电磁场工频干扰源。可清洗侧量杯，必要时拆卸检查、检查各种连线接头是否插接良好，活化或更换电极。

②如果显示值稳定缓慢，可能电极检测反应灵敏度下降，清洗或更换备用电极。

（3）温度显示异常，可能使温度电极损坏，要更换温度电极。

5 结论

在线化学仪表作为火力发电厂监视水汽品质的眼睛，其地位也变得愈加重要。通过现场实际应用情况表明，该仪器具有测量误差小，响应时间快，维护量少等优点，它是目前国内外较为理想的在线pH计之一，可广泛应用于火电厂炉水、给水、环保污水等行业pH值的在线检测，他的正常投用对防止锅炉热力设备的腐蚀，保证锅炉安全运行起到积极的作用。

参考文献

[1] 吴国伟，沈俭.在线分析仪器在火电厂水处理系统中的应用[J].自动化仪表，2000.

[2] 赵广达.环境监测分析仪器的发展及展望[J].分析仪器，2001.

[3] 承慰才，王中甲，孙墨杰等.电厂化学仪表，中国电力出版社，1998.