【摘　要】本文对电厂在线监督的电导率表及PH表的组成原理及测量影响因素，进行了详细分析，深入介绍了常见故障及处理方法。

　　【关键词】电导率表　PH表　影响因素　故障处理

　　发电厂在线监督化学仪表的配置及其准确、可靠的测量是化学监督的一个重要环节，在防止热力系统腐蚀、结垢，延长热力设备使用寿命，保证热力系统安全、经济运行方面起着重要的作用。在此对发电厂在线电导率表和PH表的组成原理，测量影响因素以及在使用中最常出现的问题和解决方法作一介绍和探讨。

　　1　电导率表

　　1.1　电导率表使用原理及组成

　　电导率表采用的测量原理是电导分析法。电导率表一般由传感器、变送器和显示器三部分组成。

　　1）传感器

　　传感器的作用是把被测电解质的电导率转换成容易测量的电量：一定形状溶液的电导（电阻）。电导发送器是电导率表的专用传感器。电导发送器的唯一技术参数是电极常数，根据被检测对象电导率的大小，火电厂电导率表常用的电极常数分为1.0 、0.1和0.01三种规格。

　　典型的电导发送器由电导电极、温度补偿电极和流通池三部分组成。电导电极按电极常数的不同分为：套桶式（电极常数为0.1和0.01）和点式（电极常数为1.0）两种结构。

　　电极常数为0.1和0.01电导电极一般均采用不锈钢材料；电极常数为1.0的采用铁淦氧（粉末冶金）材料。温度补偿电极最常用的是铂电阻，常用的规格为Pt100和Pt50两种。另外某些进口仪表采用NT5K型精密温度传感器。流通池一般均采用不锈钢材料。

　　2）变送器：变送器的作用是把电导池输出的电阻转换成显示器所需要的信号形式。

　　3）显示器：显示器的作用是把传感器检测出来的信号用被测参数的数值显示出来。

　　1.2　影响电导率表测量的主要因素

　　电导率表在长期运行实践中是一种投入率很高的在线化学仪表，一般不容易出故障。但在实际测量时有一些因素会影响测量精度。

　　1）被测溶液的温度。这是因为受溶液电导率温度系数影响所致。目前采取的解决方法是在仪表的测量电路中设置温度补偿电路来消除温度的影响。但一般的温度补偿措施只是减少温度的影响，很难达到完全补偿。

　　2）电导池电极极化。极化包括浓差极化和化学极化，都是因为电极上所加的电压是直流电压所致，采用交流电源可有效地减小电极极化带来的测量误差。在测量高浓度溶液时，采用铂黑电极可以大大增大电极有效面积，能有效地消弱化学极化的影响。但铂黒电极表面易吸附溶质，易造成浓差极化，所以在测量稀溶液时不宜采用。

　　3）电极系统的电容。这是因为当电导池用交流电作电源时，电导池就不能看作是一个纯电阻元件，还要呈现出电容的性质。增设电容补偿电路和尽量缩短变送器输送电缆的长度均可较好地减小电容对电导率测量的影响。

　　4）可溶性气体。当被测溶液中溶入了一些气体，如氨、二氧化碳、一氧化氮等，它们与水分子作用后会发生化学反应，使溶液的酸碱度发生变化，影响电导率的准确测量。

　　1.3　电导率表传感器常见故障及处理方法

　　1）电导电极表面污染

　　现象：指示不稳定，测量误差大。

　　产生原因：热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。

　　处理方法：对症采取稀盐酸或洗涤剂进行表面清洗。

　　2）温度补偿电极接头接触不良

　　现象：指示跳动，温度补偿效果差，测量误差大。

　　产生原因：电极接头长时间被空气氧化或锈蚀。

　　处理方法：更换新的电极接头。

　　3）电导电极损坏

　　不锈钢材质的电导电极一般不易损坏。而铁淦氧材质的电极因材质本身脆性，不耐冲击，受外力撞击时极易断裂损坏，而电极断裂缺损后会直接影响到电极的表面积和两电极间的距离，使测量无法正常进行。解决的方法就是更换新电极。

　　4）温度补偿电极损坏

　　现象：温度补偿不起作用，测量误差大。

　　产生原因：温度补偿铂电阻引线断（铂电阻一般均安装在不锈钢护套内，用欧姆表检查）

　　处理方法：更换同规格温度补偿铂电阻。

　　5）流通池样品流量偏小或不稳定

　　现象：指示不稳定，响应速度慢。

　　产生原因：流通池样品流量偏小或不稳定。汽水取样架上的仪表有可能是在人工取样时发生抢水所至。

　　处理方法：调大样品流量，在人工取样后及时恢复人工取样门的开度（对于点式电极保持一定流量尤为重要）

　　2　PH表

　　2.1　PH表使用原理及组成

　　PH表采用的测量原理是电位式分析法。PH表主要由测量电池和高阻毫伏计组成。测量电池是由指示电极、参比电极和被测溶液构成的原电池。参比电极的电极电位不随被测溶液浓度的变化而变化，指示电极对被测溶液中的氢离子很敏感，其电极电位是氢离子的函数，所以原电池的电动势与氢离子的活度有一一对应的关系。因此，原电池的作用是把难以直接测量的化学量（离子活度）转换成容易测量的电学量，即测量电池的电动势。高阻毫伏计的作用是监测测量电池的电动势并能直接显示被测溶液的PH值。

　　2.2　影响PH表测量的主要因素

　　1）水样温度。当待测溶液温度变化时，能斯特公式的温度系数斜率也随之变化，它受溶液中离子活度的影响。而离子活度又取决于它的活度系数和离子强度；对弱电解质和溶液形成络合物的电解质溶液，还受它们的平衡常数的影响。由于该温度系数斜率项在一般的仪表中进行精确补偿比较困难，造成溶液温度变化时对PH值测量的影响。解决水样温度变化对测量值的影响，是在测量电路中设置温度补偿电路。

　　2）测量池材料的选择。测量池可选用不锈钢材料制作，它可以防止各种电参量干扰和电极上的静电荷。

　　3）测量流量的选择。维持一个较低的和稳定的水样流量（100-200毫升/分钟），这样可将流动电势的影响减至最小。

　　4）电极的布置方式。将测量池内指示电极和参比电极布置为并联方式，这样可将电极传感端间的电压差减至最小。

　　5）参比电极内充液的液位。将参比电极内充液的液位灌注到最高液位，使参比电极内充液和被测溶液保持畅通，可有效保持参比电极端部的低电阻，达到稳定测量的目的。

　　2.3　PH表传感器常见故障及处理方法

　　1）新电极的处理

　　指示电极首次使用前必须经过活化处理。处理方法一：置入除盐水中浸泡24小时。处理方法二：置入饱和氯化钾溶液中浸泡8小时。参比电极首次使用前必须对电极内充液进行换新处理。

　　2）指示电极表面污染

　　现象：指示不稳定，响应速度慢，测量误差大。

　　产生原因：热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。

　　处理方法：对症采取稀盐酸或洗涤剂进行表面清洗。

　　3）参比电极表面污染

　　现象：指示不稳定，响应速度慢，测量误差大；内充溶液渗透受阻。

　　产生原因：热力系统氧化物的长期沉积或被样品中携带的油料污染。

　　处理方法：对渗透部位（微孔陶瓷）进行表面清洗或打磨。

　　4）温度补偿电极接头接触不良

　　现象：指示跳动，温度补偿效果差，测量误差大。

　　产生原因：电极接头长时间被空气氧化或锈蚀。

　　处理方法：更换新的电极接头。

　　5）电极引线故障

　　现象：在仪表信号输入端子输入模拟信号时仪表测量正常，接入电极后仪表没有响应。

　　产生原因：电极引线（同轴电缆）故障。

　　处理方法：更换电极引线（电极引线是专用高阻抗双屏蔽同轴电缆,不能用普通屏蔽电缆替代）。

　　6）指示电极老化

　　现象：响应速度慢，测量误差大。

　　产生原因：电极老化，电极内阻增大。

　　处理方法：更换新电极（指示电极一般为玻璃电极或复合电极，它的正常使用寿命约为一年）。

　　7）流通池样品流量偏小或不稳定

　　现象：指示不稳定，响应速度慢。

　　产生原因：流通池样品流量偏小或不稳定。汽水取样架上的仪表就可能是在人工取样时发生抢水所至。

　　处理方法：调大样品流量，在人工取样后及时恢复人工取样门的开度（超纯水在线测量时宜保持稳定的小流量）。

　　8）温度补偿电极损坏

　　现象：温度补偿不起作用，测量误差大。

　　产生原因：温度补偿铂电阻引线断。

　　处理方法：更换同规格温度补偿铂电阻（铂电阻一般均安装在不锈钢护套内，需用欧姆表检查判断）。

　　9）传感器接地不良

　　现象：示值漂移，测量误差大。

　　产生原因：传感器流通池、电极同轴电缆接地不良，产生静电干扰。

　　处理方法：检查并排除传感器流通池、电极同轴电缆接地不良状况。

　　3　结束语

　　以上主要介绍了发电厂在线电导率表和PH表在运行过程中经常遇到的问题，分析了电导率表和PH表传感器发生故障后的现象、产生原因及处理方法，总结了在线电导率表和PH表在日常维护时常见的各种故障类型。

　　参考文献：

　　[1] 电厂化学仪表与计量考核培训教材/电厂化学仪表计量确认审查委员会编。北京：中国电力出版社，2003.

　　作者简介：

　　胡振静（1974—），女，工程师，主要从事热工设备检修维护工作,工作单位：河北省邯郸市峰峰矿区义井镇邯峰发电厂检修部 。

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