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文檔簡介
1、一、硅表的使用,硅表的測量原理是光學(xué)分析法,具體的方法是 硅鉬藍(lán)法,選用的波長為790nm~815nm。,1.1 硅表的測量原理,基本原理:在水樣中添加硫酸,降低水樣的pH值;在低pH條件下,加入鉬酸鹽,經(jīng)過一定時(shí)間的化學(xué)反應(yīng),水樣中硅酸鹽和磷酸鹽與鉬酸鹽分別生成黃色的硅鉬酸絡(luò)合物和磷鉬酸絡(luò)合物;加入掩蔽劑,再經(jīng)過一定時(shí)間的反應(yīng),消除了磷鉬酸的影響;最后加入還原劑生成硅鉬藍(lán)溶液。,1.1 硅表的測量原理,基本原理:當(dāng)硅表的檢測器測得穿過
2、硅鉬藍(lán)溶液的透射光強(qiáng)度,與特定的參比值相比后得到透光率,經(jīng)過單片機(jī)計(jì)算處理,得到溶液的吸光度,再與儀器內(nèi)部的校準(zhǔn)曲線對照處理后,得到溶液的濃度值。其測量轉(zhuǎn)換過程是:透射光強(qiáng)度→ 透光率 → 吸光度 → 濃度。,1.1 硅表的測量原理,(1)取樣部分:由取樣閥、取樣杯和斷水檢測器組成。對于多通道的硅表,各通道樣品溶液差異不要太大,否則會(huì)影響樣品測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。因此,給水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、再熱蒸汽共用4通道二氧化硅表,比較合理。,1.
3、2 硅表的流路系統(tǒng),(2)顯色反應(yīng)部分:不同的廠家根據(jù)顯色反應(yīng)的模式對流路的設(shè)計(jì)不同,大約有流動(dòng)式反應(yīng)和靜態(tài)式反應(yīng)兩種。 流動(dòng)式由蠕動(dòng)泵和反應(yīng)盤管組成蠕動(dòng)泵連續(xù)不斷地輸送水樣和試劑進(jìn)入反應(yīng)盤管,所有的化學(xué)反應(yīng)都在盤管中進(jìn)行,根據(jù)每加一種試劑所需的反應(yīng)時(shí)間設(shè)計(jì)盤管的長度和試劑的加入點(diǎn)。當(dāng)蠕動(dòng)泵的泵管和壓塊調(diào)節(jié)正常時(shí),流速恒定,反應(yīng)顯色后的樣品按時(shí)到達(dá)測量吸收池。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),(2)顯色反應(yīng)部分: 靜態(tài)式由柱塞泵和混合
4、攪拌器組成。每種試劑配一個(gè)柱塞泵(或電磁閥),選取水樣后,各柱塞泵(或電磁閥)按各自的時(shí)間點(diǎn)將試劑加入測量吸收池,在吸收池中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),吸收池中的攪拌子起混合攪拌作用。采用電磁閥的硅表還要加儀用氣,由儀用氣產(chǎn)生的壓力實(shí)現(xiàn)試劑的添加,相當(dāng)于柱塞泵的作用 。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),(3)排放閥:測量吸收池的清洗和樣品更換由排放閥完成。(4)試劑和標(biāo)準(zhǔn)樣品:硅表的試劑一般為4種,若第一種(硫酸)和第二種(鉬酸鹽)合并在一起,則為3種。標(biāo)
5、準(zhǔn)樣品用于斜率校準(zhǔn) 。(5)調(diào)零和校準(zhǔn)電磁閥:調(diào)零和校準(zhǔn)電磁閥為三通電磁閥。對于流動(dòng)式的硅表,配有調(diào)零電磁閥,其作用是調(diào)零時(shí)將鉬酸鹽排放到排水槽,使其不參與化學(xué)反應(yīng)。校準(zhǔn)電磁閥是在斜率校準(zhǔn)時(shí),將水樣切換為已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法斜率值低表面現(xiàn)象:示值誤差增大。產(chǎn)生原因:蠕動(dòng)泵泵管堵塞或試劑失效。處理方法:換新堵塞的蠕動(dòng)泵泵管;更換全 部試劑。,1.2
6、硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法斜率值低表面現(xiàn)象:示值誤差增大。產(chǎn)生原因:樣品內(nèi)氧化物或垃圾過多,致使 比色皿(流動(dòng)池)透光窗表面嚴(yán) 重污染。處理方法:清洗比色皿(流動(dòng)池)透光窗。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法誤差明顯增大表面現(xiàn)象:測量示值重復(fù)性明顯變差。產(chǎn)生原因:供光源的穩(wěn)壓電壓不穩(wěn)定。處理方法:查找穩(wěn)壓電源故障,恢復(fù)穩(wěn)定的 光源供電。,1.2
7、 硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法斜率值為零表面現(xiàn)象:無法進(jìn)行正常標(biāo)定,斜率值為 零。產(chǎn)生原因:光源器件或光電元件(光電池) 損壞(或斷線)。處理方法:更換光源器件或光電池(或修復(fù) 斷線)。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法蠕動(dòng)泵故障—泵管變形表面現(xiàn)象:泵管變形,不能正常輸送樣品和 試劑。產(chǎn)生原因:長
8、期受壓產(chǎn)生永久變形。表示泵 管壽命已到處理方法:一次性更換全套泵管。注:普通泵管壽命為3個(gè)月,特殊普通泵管壽命為6個(gè)月。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法蠕動(dòng)泵故障—滾軸磨損表面現(xiàn)象:不能正常輸送樣品和試劑。產(chǎn)生原因:滾軸長時(shí)間滾動(dòng)摩擦產(chǎn)生磨損。 見示意圖。處理方法:一次性更換全套滾軸。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),常見故障及處理方法蠕動(dòng)泵故障—
9、變速箱故障表面現(xiàn)象:蠕動(dòng)泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,泵頭不 運(yùn)轉(zhuǎn)。產(chǎn)生原因:變速箱齒輪損壞(有時(shí)能聽到變 速箱內(nèi)齒輪的撞擊聲)。處理方法:更換損壞的齒輪,或更換變速箱 組件(或直接更換新泵)。,1.2 硅表的流路系統(tǒng),硅鉬藍(lán)溶液的吸收譜帶為700~900nm,815nm是它的吸收峰。當(dāng)光源燈波長在吸收譜帶范圍內(nèi),吸收系數(shù)K較大,吸光度
10、對濃度的響應(yīng)比較靈敏。當(dāng)光源波長為吸收峰時(shí),響應(yīng)最為靈敏,即測量的靈敏度最高。 在線硅表的光源可采用白熾燈加濾光片,過濾后波長符合以上吸收譜帶的紅色光源作為測量的入射光。目前,大部分在線硅表的測量光源則是采用815nm的發(fā)光二極管(LED)。由于LED功率小、耗電低,也稱為冷光源。,1.3 硅表的光路系統(tǒng),在線硅表的光電轉(zhuǎn)換元件采用光電池,光電池響應(yīng)的波長范圍與光源波長對應(yīng)。光電池產(chǎn)生的電壓正比于透射光的強(qiáng)度。對于雙光路的
11、硅表,工作側(cè)和參比側(cè)各有一個(gè)光電池。,1.3 硅表的光路系統(tǒng),① 光度計(jì)表面污染表面現(xiàn)象:響應(yīng)速度慢,測量誤差大(示值 明顯增大)。產(chǎn)生原因:流通池或透光窗表面污染(熱力 系統(tǒng)氧化物的長期沉積)。處理方法:清洗流通池或透光窗。,1.3 硅表的光路系統(tǒng),② 示值重復(fù)性差表面現(xiàn)象:測量示值重復(fù)性差。產(chǎn)生原因:光源供電電源(交流220V或二次
12、 穩(wěn)壓電源)不穩(wěn)定。處理方法:提高交流220V電源和二次穩(wěn)壓電 源的穩(wěn)定度。,1.3 硅表的光路系統(tǒng),③ 靈敏度低表面現(xiàn)象:測量精度明顯降低,分辨率低。產(chǎn)生原因:光電池衰老造成校準(zhǔn)(標(biāo)定) 斜 率低;流通池或透光窗表面嚴(yán)重 污染。處理方法:更換光電池,清洗流通池或透光 窗。,1.3 硅表
13、的光路系統(tǒng),④ 流通池滯留氣泡表面現(xiàn)象:測量示值跳動(dòng),誤差明顯增大。產(chǎn)生原因:流通池或透光窗表面嚴(yán)重污染, 造成內(nèi)壁或透光窗滯留氣泡;樣 品系統(tǒng)漏氣。處理方法:清洗流通池或透光窗;檢查消除 漏氣部件。,1.3 硅表的光路系統(tǒng),⑤ 校準(zhǔn)(標(biāo)定) 斜率為零表面現(xiàn)象:校準(zhǔn)(標(biāo)定) 斜率為零,不能進(jìn)
14、 行正常測量。產(chǎn)生原因:光源器件、光電池?fù)p壞或光源、 光電池引線斷掉,樣品處理不當(dāng) 。處理方法:更換或修復(fù)光源器件、光電池。,1.3 硅表的光路系統(tǒng),1.4 硅表的電路系統(tǒng),硅表的電路主要由信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理、驅(qū)動(dòng)控制、斷水檢測、顯示/輸入、信號輸出等部分組成。其中驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)單片機(jī)的指令驅(qū)動(dòng)取樣閥、排放閥、試劑電磁閥或柱塞泵、調(diào)零和校準(zhǔn)電磁閥、光源燈。,(1) 儀表校準(zhǔn)后,可用
15、無硅水和80%量程的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行比對,以確認(rèn)儀表的準(zhǔn)確性;若檢查線性,則要比對3點(diǎn),再加一點(diǎn)40%量程的標(biāo)準(zhǔn)樣品。對于流動(dòng)式硅表,比對樣品從水樣管吸入;對于靜態(tài)式硅表,可用手工取樣進(jìn)行測試比對。比對在零點(diǎn)修正后進(jìn)行。,1.5 硅表使用注意事項(xiàng),(2)對較長時(shí)間的停機(jī),應(yīng)將試劑管放入除鹽水,從菜單進(jìn)入抽取試劑的操作項(xiàng),讓除鹽水吸入試劑管,直至管道和吸收池都充滿除鹽水,試劑全部被趕出。這樣可防止試劑結(jié)塊堵塞管道和污染吸收池。,1.5 硅表使
16、用注意事項(xiàng),(3)對于采用蠕動(dòng)泵的硅表,要經(jīng)常檢查試劑流量是否正常??煞謩e拔出泵管中每根試劑管的輸出端,檢查試劑有否正常流出。同時(shí)觀察有無結(jié)塊堵塞、有無漏液等現(xiàn)象。,1.5 硅表使用注意事項(xiàng),(4)硅表是采用添加掩蔽劑的辦法抑制磷酸根的干擾,每更換一批藥品,最好對掩蔽效果重新進(jìn)行試驗(yàn)。在標(biāo)準(zhǔn)樣品中添加一定量的磷酸鹽,測試該樣品,檢驗(yàn)掩蔽效果(5)試劑對測量的影響很大,每更換一批藥品,除了進(jìn)行斜率校準(zhǔn)外,應(yīng)進(jìn)行零點(diǎn)的確定和修正(“倒加藥
17、”調(diào)零的硅表除外),1.5 硅表使用注意事項(xiàng),(6)流路中的氣泡進(jìn)入吸收池,若不能及時(shí)排出,將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。對于沒有除氣泡功能的流動(dòng)式硅表,應(yīng)定期清洗流路管道,保持管道不掛氣泡 。,1.5 硅表使用注意事項(xiàng),二、硅表的檢驗(yàn),按照DL/T 677-2009 發(fā)電廠在線化學(xué)儀表檢驗(yàn)規(guī)程開展在線硅表的檢驗(yàn)工作。,2.1 檢驗(yàn)項(xiàng)目及技術(shù)要求,2.2 硅表檢驗(yàn)工作條件,2.3 整機(jī)引用誤差檢驗(yàn),向被檢硅表通入滿量程40%硅標(biāo)準(zhǔn)溶液
18、,進(jìn)行定值向被檢硅表通入滿量程20%硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(B1),待穩(wěn)定運(yùn)行后記錄被測硅表示值S1,計(jì)算示值誤差:向被檢硅表通入滿量程80%硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(B2),待穩(wěn)定運(yùn)行后記錄被測硅表示值S2,計(jì)算示值誤差:,2.3 整機(jī)引用誤差檢驗(yàn),整機(jī)引用誤差計(jì)算方法如下: δz= (δ1+ δ2)*100%/2M,2.4 整機(jī)重復(fù)性檢驗(yàn),采用滿量程40%硅標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測量6次,記錄被檢硅表的示值。,2.5 抗磷酸鹽干擾性能檢驗(yàn),將被檢儀表的
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