化工生产装置中电导率的计量应用与维护

吴科学

（河南神马尼龙化工有限责任公司，河南平顶山 467013）

0 引言

电导率仪是用于测量各种液体介质电导率的精密仪器，由于各种液体中的离子随所含成分浓度的不同，其导电性能不同，从而可通过测量液体的导电性即电导率，来判定所测液体中所含的溶质成分和浓度[1]。电导率仪广泛应用于火力发电、石油开采、化工等领域进行水质监测，而监测的准确性直接影响产品的质量，所以对电导率仪的校准就显得非常必要[2]。

1 SC200电导率仪的校准

1.1 标准溶液校准

标准溶液校准是一种修改目前使用电导常数的手段，其目的是获得适当的电导值，可用氯化钠溶液进行标准溶液校准，而氯化钠溶液温度又接近于参考温度（通常25 ℃）。假定所要使用的氯化钠溶液浓度大于设定输出范围的最大值50%，但其浓度接近输出范围最大值的氯化钠溶液才是最佳溶液。同时，也必须知道该溶液参考温度时的电导率。进入到电导率仪的温度补偿参数设定菜单选择氯化钠特性，在校准菜单下，将检测器的电极浸入标准溶液中，观察显示值与标准溶液在参考温度时的电导率值是否一致，否则进行校准。

1.2 输入和输出特性检验

将电导池常数设定到0.05 cm-1。将电导率仪接线端子13与14、15与16分别短接后，在其中串入2179 Ω（相当于25 ℃）。按表1所示，先后在端子11、12之间串入电阻值，观察电导率显示值和输出电流是否在量程的±1%以内。

表1 输入和输出特性检验

1.3 单点温度校准

在接近常用测量溶液的温度时，将检测器的电极浸入到溶液中，避免溶液温度变化太快，用玻璃温度计测量溶液温度值，观察电导率仪显示值与温度计测量值是否一致，否则进行校准。

1.4 指示温度检验

将电导率仪接线端子13与14、15与16分别短接后，在其中串入2500 Ω。先后在端子11、12之间串入电阻值，观察电导率显示温度是否如表2所示。

表2 指示温度检验

2 电导率检测器的维护

2.1 清洗电极

如果测量介质中含有粘合组分，电极会受到该组分的污染，增加测量误差，因此必须定期清洗电极。电导常数为5 cm-1的电极是用玻璃管保护的；为防止断裂，在擦洗时要保持管子套在电极上。若需要除去污染物的区域正好在装有铂电极的玻璃管内侧，最好用缠有脱脂棉的棉签去擦拭表面污染物。电导常数为10 cm-1的电极，因为电极装在探头内，所以用目视检查法看不到里面的污染物。考虑到污染物和粘附条件与探头的外表面相同，对于一般污染可以用含有去垢剂的热水清洗；对于由石灰、氢氧化物等引起的化学污染，用5%～10%稀释盐酸清洗，清洗时切勿将盐酸溶液溅到人体和衣服上。

2.2 更换密封环

如果密封环有缺陷，或者测量介质压力高、温度高，则测量介质会漏，应定期检查密封环：①从外电极取下弹簧端头，用扳手顺时针方向转动锁紧螺母使其松动，逆时针方向转动外电极；②从电极探头中抽出止动螺钉，然后更换密封环，通常同时更换2个；③将止动螺钉再放回电极探头内，弹簧复位，并牢固地上紧锁紧螺母；④把外电极放回原位，使外电极复位，并固定在容许的范围内；⑤上紧弹簧，首先逆时针方向转动锁紧螺母，直到使其牢固地接触外电极，然后将弹簧的两端插入到外电极的孔内；⑥更换密封环后，电导常数随着重新组装条件的变化而变化，需要使用标准液校准。

2.3 更换电极

松动电导率变送器的活接螺母，取下固定在螺钉上的电极，从专用电缆上拆下电极组件；①SC211G大量程电导率检测器的电极组件备有用于连接专用电缆的接头，可以把接头拆下来；②SC210中/低量程电导率检测器的电极组件备有1根导线，它是通过端子箱连接到电缆上的，把连接到端子箱的电极组件上的导线拆下来，把端子箱和电极组件分开，把电极组件装配到端子箱上，用内六角扳手插进位于活接螺母附近的套箍上的2个孔，并逆时针方向转动，将其拆下；③对于大量程电极组件，将活接螺母放回电极组件上，用安装螺钉上紧，连接专用电缆接头；④对于中/低量程的电极组件，把可拆卸件放回电极组件上，并将其连接到端子箱上，用安装螺钉上紧。把绿色导线连接到端子C1上，黄色导线连接到端子C2上，红色与黑色导线连接到端子T1和T2上；⑤在电导率变送器内输入电极组件的电导常数，进行校准。

3 运行过程中出现的故障及处理措施

3.1 电导率检测器异常（Err.1）

在大多数情况下，由于污染才会造成电导率仪电极极化，如果检测器检测出极化超过其极限范围，就会显示Err.1的报警信息。清除掉粘附在电极上的污染物，用高纯水清洗电极，如果仍然显示错误代码，说明电极有缺陷，需要更换电极。

3.2 标准溶液校准异常（Err.3）

当用操作级的校准方式进行标准溶液的校准时，测量到的电导率值与输入到服务级的电导常数相差±20%，就会出现此故障。

3.3 显示电导率异常高（Err.5）

要检查工艺介质是否有异常，另外一种情况就是电导率检测器选择的不合适。

3.4 显示温度异常高（Err.7）

要检查工艺介质温度，如果温度很高，需要采取相应措施，以便使温度降到适合于检测器的最大容许温度。当工艺介质温度在规定范围时，显示该故障，说明测温电路异常，要检查专用电缆连接是否有问题，如果没有问题，很可能是装在电极里的测温元件有问题，要更换电极。

3.5 显示温度异常低（Err.8）

如果工艺介质温度＜-10 ℃，或测温电路出现误差时，则显示该错误报警，需要采取相应措施，把温度保持在0 ℃以上。如果该信息未消除，要检查检测器专用电缆及接线端子。如果电缆连接也没有发现问题，很可能是内置在电极里的测温元件有缺陷，因此应该更换电极。

4 结论

在线分析仪表对工况的要求比较严格，日常进行定期维护是必须的。定期检查测量介质的温度是否超过正常使用温度，确保1 d巡视检查1次，这一现象会加速密封环的老化，要定期检查密封环。电导率仪的检定校准周期一般不超过1年[3]。这样电导率仪才能够准确反映出工艺过程，更好地保障生产装置的安全稳定运行。