氫電導率測量的意義1147氫電導率測量的意義氫電導率測量的意義氫電導率測量是被測水樣經過氫型陽離子交換樹脂，將陽離子去除，水樣中僅留下陰離子（如Cl-,SO42-,PO43-,NO3-,HCO32-和F-）和相應的氫離子，而水中的氫氧根離子則與氫離子中和消耗掉，不在電導中反映。因此測量氫電導率可直接反映水中雜質陰離子的總量。假設某種離子占主導，則可以從氫電導率估算這種離子最大濃度。例如，設水樣中其他陰離子濃度為零，可根據氫電導率估算出水中HCO32-（以CO2+）的最大濃度（見表4-3）。又例如，設水樣中其他陰離子濃度為零，可根據氫電導率估算出水中Cl-的最大濃度（見表 4-4）。從表4-4可以看出，如果控制給水的氫電導率小于 0.07iiS/cm（25oC）,其水中Cl-濃度不超過2以g/L。這樣，通過簡單的氫電導率，可以估算出某個有害陰離子的最大濃度，以及整個有害陰離子的控制水平。表4-3二氧化碳濃度與氫電導率的關系（25oC，無其他陰離子時）CO2（mg/L）0.000.010.020.050.10氫電導率（以S/cm）0.060.090.120.210.32表4-4氯離子與氫電導率的關系（25oC,無其他陰離子時）Cl-（以g/L）0.002.04.06.010氫電導率（以S/cm）0.060.070.080.100.14第三節(jié)影響氫電導率測量準確度的因素及解決方法溫度補償系數(shù)的影響存在的問題：由于溫度的變化影響水的電導率，同一個水樣的電導率隨著溫度的升高而增大，為了用電導率比較水的純度，需要用同一溫度下的電導率進行比較，按國標規(guī)定，用25oC時的電導率進行比較。由于測量時水樣的溫度不總是 25oC，需要將不同溫度下測量的電導率進行溫度補償，補償?shù)?25oC時的電導率值。 電導率溫度補償如下式：DD(25oC尸Xt樣/[1+B(t-25)] (4-6)式中DD(25oC)——換算成25oC時水樣的電導率，sS/cm；Xt-一一toC時測得水樣的電導率值,以S/cm；———溫度校正系數(shù)。對于pH為5?9,電導率為30以S/cm?300以S/cm的天然水，B的近似值為0.02。對于電導率大于10以S/cm的中性或堿性水溶液，其溫度校正系數(shù)一般在0.017?0.024的范圍內，因此取溫度校正系數(shù)為 0.02,一般可滿足應用需要。對于大型火力發(fā)機組水汽系統(tǒng)，給水、蒸汽和凝結水的氫電導率一般小于0.2以S/cm,接近純水的電導率，此時溫度校正系數(shù)是隨溫度和水的純度(電導率)而變化的一個變量。表4-5表示理論純水電導率、溫度系數(shù)與溫度的關系，可見溫度系數(shù)是隨著溫度的變化而發(fā)生變化的。例如35oC時測得水樣的電導率為0.0911以S/cm,從表3查出溫度系數(shù)為0.066,根據(1)式進行溫度補償， DD(25oC)=0.0911/[(1+0.066X10)]=0.055以S/cm；如果按一般的溫度系數(shù) 0.02進行溫度補償,DD(25oC)=0.0911/[(1+0.02X10)]=0.076以S/cm,由此產生的誤差為：(0.076-0.055)/0.055=38%表4-5理論純水電導率、溫度系數(shù)與溫度的關系Xt理，X10-3以S/cm22.931.341.855.071.491.1溫度系數(shù)at250.0390.0430.0480.0580.066由此可見，如果將電導率表的溫度補償系數(shù)設定為0.02，對于給水、凝結水和蒸汽氫電導率的測量會產生較大的誤差。進水口外殼出水口外電極導流孔測量電極解決辦法：(1)將測量爐水電導率和給水電導率的電導率表的溫度補償系數(shù)設為0.02。建議將測量給水、凝結水和蒸汽氫電導率的電導率表的溫度補償系數(shù)根據所測水樣電導率范圍和溫度范圍，設為0.03~0.06（2）盡可能調整控制水樣的溫度在 25oC±1oC范圍內。（3）選用具有非線性自動溫度補償功能的電導率儀表監(jiān)測給水、凝結水和蒸汽的氫電導率。目前某些在線電導率監(jiān)測儀表具有自動非線性溫度補償功能。其原理是：儀表中已儲存了各溫度、各電導率下的溫度系數(shù)；儀表電導池內帶有自動溫度測量傳感器，儀表根據所測量的電導率和溫度，自動選取相應的溫度補償系數(shù)，并將溫度補償后得到的電導率值顯示在屏幕上。采用這種非線性自動溫度補償?shù)碾妼蕛x表監(jiān)測電導率很低的純水，可以大大減少溫度變化產生的誤差。圖4-4電導電極示意圖部分電導電極的電導池常數(shù)不正確存在的問題：實際使用發(fā)現(xiàn)，某些國產的電導率在線監(jiān)測儀表部分電導電極的出水孔開孔位置太低 ,低于測量電極導流孔（見圖4-4）。這樣一方面使測量電極不能全部浸入水中，從而使電導池常數(shù)發(fā)生變化，與電極上標明的電導池常數(shù)不同，從而造成較大的測量誤差（測量的電導率明顯偏低）；另一方面，由于外電極導流孔的位置在出水孔上方，測量電極內的水不流動，造成測量響應速率大大降低，當水樣的電導率發(fā)生變化時，測量電極內的水樣是“死水”，電導率儀顯示的仍然是以前水樣的電導率，從而造成較大的測量誤差。解決辦法：首先應檢查電導電極是否存在出水孔開孔位置太低，是否低于測量電極導流孔（見圖4-4）。如果存在上述情況，應對電極進行更換或改造。改造措施是將電極外殼出水孔向上移，使之高于電極導流孔。另外，應對電極的電導池常數(shù)進行檢驗校正。如果采用“標準溶液法”進行電極常數(shù)的標定，將電極從在線裝置上取下浸入已知標準溶液中進行校正可能產生誤差，因為電極實際使用時浸入水樣的高度不同，導致實際使用時的電極常數(shù)與“標準溶液法”標定的電極常數(shù)不同。建議采用“替代法”3對電極的電導池常數(shù)進行檢驗校正。檢驗前，先將被檢電極傳感器徹底清洗干凈，并將電極浸入被檢儀表量程范圍內且已穩(wěn)定的水樣之中，將電導率儀的電極常數(shù)設定為1,讀取電導率儀表的示值（Kb）。斷開電導率儀表傳感器的接線，用一臺準確度優(yōu)于0.1級的交流電阻箱代替?zhèn)鞲衅髋c二次儀表進行線路連接。調整電阻箱的輸出值，使電導率儀表的示值與Kb值相一致，讀取電阻箱的示值 RX采用替代法檢驗的電導極常數(shù)計算方法見下式：JX=KbRXX10-6（4-7）式中JX 被檢電極常數(shù)值，cm-1;Kb——被測水樣電導率示值，sS-cm-1;RX-―水樣的等效電阻值，Q將電導率儀的電極常數(shù)設定為JX。氫型交換柱設計不合理某些化學監(jiān)測儀表配套廠家設計安裝的氫型交換柱設計不太合理，更換樹脂時只能將不帶水的樹脂裝入交換柱。投入運行后，水樣從上部流進交換柱的樹脂層中，樹脂之間的空氣由于浮力的作用向上升，水流的作用力將氣泡向下壓，造成大量氣泡滯留在樹脂層中（參見圖4-5）。空氣泡使水發(fā)生偏流和短路使部分樹脂得不到沖洗，這些樹脂再生時殘留的酸會緩慢擴散釋放，空氣中的二氧化碳也會緩慢溶解到水樣中,使測量結果偏高，影響氫電導率測量的準確性。解決辦法是對氫型交換柱系統(tǒng)進行改造，使更換樹脂時能夠保存水，樹脂與水同時裝進交換柱中，避免運行時樹脂層中存在空氣泡。也可以采用從交換柱底部進水，頂部出水的運行方式減少氣泡的數(shù)量。氫型交換樹脂由于氫電導率測量首先使水樣通過氫型交換柱，測量經過陽離之交換后水樣的電導率，所以氫型交換柱陽離子交換樹脂的狀態(tài)對測量結果有顯著的影響。實際使用過程中發(fā)現(xiàn)存在以下兩方面的問題：交換樹脂釋放氯離子氫型交換柱中一般使用強酸性陽離子交換樹脂，這種樹脂處理不當有產生裂紋的趨勢。當有裂紋的樹脂進行再生處理時，再生液(一般為鹽酸)會擴散到裂紋中，再生后的水沖洗很難將裂紋中的鹽酸沖洗干凈。當這種樹脂裝入交換柱中投入運行，樹脂裂紋中殘存的氯離子會緩慢地擴散出來，造成氫電導率測量結果偏高。由于水樣中離子濃度非常低，這種樹脂裂紋中殘存的氯離子對測量結果的影響很大。解決該問題的方法是：(1)新樹脂初次使用時一定要先浸入 10%NaCl鹽水中，以防止樹脂開裂；(2)對樹脂進行檢查，在10?100倍的實體顯微鏡下觀察樹脂裂紋情況，一般要求有裂紋的樹脂顆粒小于樹脂總數(shù)的2％，最好小于1％。(3)樹脂在鹽酸中再生后，應使用二級除鹽水連續(xù)沖洗 8h以上,再裝入交換中投入使用。水流方向入口出口交換柱樹脂層氣泡圖4-5：交換柱中氣泡示意圖氫型交換樹脂失效后產生的影響在氫型交換樹脂未失效之前，通過交換柱的水樣中的陽離子只有氫離子。當氫型樹脂失效后，部分其他陽離子穿透交換柱進入測量電極中。由于水汽系統(tǒng)一般采用加氨處理，先穿透交換柱的陽離子主要是銨離子（NH4+）,會對氫電導率測量結果產生影響，造成測量誤差。在陽離子漏出初期，交換柱出水水樣中只有少量銨離子，氫離子數(shù)量相應減少，陽離子總量基本不變，水樣的pH值升高，電導率降低。這是因為同樣數(shù)量的銨離子的電導率比相同數(shù)量的氫離子的電導率小得多。因此，在交換柱失效初期，氫電導率測量結果偏低。此時水質超標不容易被發(fā)現(xiàn)。在陽離子漏出一段時間以后，由于大量銨離子漏出，水中銨離子總量遠大于陰離子（除氫氧根以外）的總量，導致水樣呈堿性，電導率大大增加，使氫電導率測量結果偏高。此時容易造成水質超標的假象。為了解決上述問題，國外采用變色陽離子交換樹脂進行電導率的測量。由于變色陽離子交換樹脂失效前后的顏色明顯不同，可以在銨離子漏出前進行再生處理，從而排除了氫型交換樹脂失效引起的錯誤信息，提高了電導率測量結果的可靠性。國電熱工研究院于1993年研制成功CJ－1型變色陽離子交換樹脂，目前已經在全國幾十個發(fā)電廠得到應用，取得良好的使用效果。使用氫型變色陽離子交換樹脂是解決氫型交換樹脂失效引起錯誤信息的有效措施。電導表的檢驗電導率測量原理 PH計筆式酸度計便攜式酸度計臺式PH計在線PH/ORP+電導率儀便攜式電導率儀臺式電導率儀筆式電導率儀在線電導率分析儀溶解氧儀便攜式溶解氧儀臺式溶解氧儀在線溶解氧分析儀濁度儀便攜式濁度儀臺式濁度儀在線濁度儀co防析儀codm定儀co堆線分析儀BO防析儀BODM定儀在線BODM定儀氨氮測定儀氨氮分析儀在線氨氮分析儀TOC分析儀總有機碳分析儀在線TOO析儀總氮分析儀總氮測定儀在線總氮分析儀重金屬分析儀鎳離子測定儀銅離子測定儀鉻離子測定儀總磷分析儀總磷測定儀在線總磷分析儀多參數(shù)水質分析儀臺式多參數(shù)水質分析儀便攜式多參數(shù)水質分析儀其他水質分析儀硬度分