钠表的使用与检验课件.ppt

1、钠离子监测仪表，简称在线钠表，用于钠离子监测仪表，简称在线钠表，用于监测凝结水、给水、蒸汽，与氢电导率监测凝结水、给水、蒸汽，与氢电导率测量相比，具有相应速度快，信号反应测量相比，具有相应速度快，信号反应灵敏的优点。可以及时发现凝汽器泄漏灵敏的优点。可以及时发现凝汽器泄漏（尤其是沿海电厂）和蒸汽品质恶化的（尤其是沿海电厂）和蒸汽品质恶化的情况，对减少水汽系统腐蚀结垢和蒸汽情况，对减少水汽系统腐蚀结垢和蒸汽系统积盐有重要意义。系统积盐有重要意义。一、一、钠表的钠表的使用使用基本原理：电位分析法。基本原理：电位分析法。仪表组成：典型的在线钠表一般由仪表组成：典型的在线钠表一般由样品样品处理（碱化）

2、系统处理（碱化）系统、测量室、信号处理、测量室、信号处理和显示系统三大部分组成。和显示系统三大部分组成。1.1 1.1 基本原理与组成基本原理与组成（1 1）样品处理（碱化）系统样品处理（碱化）系统是钠表特有的，就是对被是钠表特有的，就是对被测水样进行加碱处理，将被测水样的测水样进行加碱处理，将被测水样的pH值增至值增至10.0以上以上。（2 2）测量室：钠指示电极、参比电极、温度补偿电极）测量室：钠指示电极、参比电极、温度补偿电极和流通池组成。由此将钠离子浓度信号转换为电压和流通池组成。由此将钠离子浓度信号转换为电压信号。信号。（3 3）信号处理及显示系统：）信号处理及显示系统：高阻放大、温

3、度补偿、报警等电路、控制面板及显高阻放大、温度补偿、报警等电路、控制面板及显示器等组成，其主要功能是对钠离子浓度测量产生示器等组成，其主要功能是对钠离子浓度测量产生的信号进行处理，最终显示钠离子浓度计。的信号进行处理，最终显示钠离子浓度计。1.1 1.1 基本原理与组成基本原理与组成1.2 1.2 样品处理系统样品处理系统 钠离子表的样品处理系统主要是对被测钠离子表的样品处理系统主要是对被测 样样品的品的pH值进行调整。值进行调整。水样的碱化是为了减少氢离子对测量的影响。水样的碱化是为了减少氢离子对测量的影响。同时，碱化充分的水样的电导率大大增加，同时，碱化充分的水样的电导率大大增加，从而减少

4、了纯水中电位测量中的静电干扰问从而减少了纯水中电位测量中的静电干扰问题。题。应定期检查碱化后的水样的应定期检查碱化后的水样的pHpH，避免碱化剂，避免碱化剂量不够造成的误差。量不够造成的误差。1.2 1.2 样品处理系统样品处理系统空气泵恒(压)流样品指示电极参比电极温度电极碱化(扩散)瓶隔板虹吸管标定水位测量水位流通池1.2 1.2 样品处理系统样品处理系统碱化碱化(扩散扩散)原理原理：利用扩散管的微孔利用扩散管的微孔 和管内外溶液的碱浓度和管内外溶液的碱浓度 差异，使管内的样品差异，使管内的样品pH 值得以提高。值得以提高。常用碱化液常用碱化液：二乙胺二乙胺二乙丙胺二乙丙胺基基准级纯氨水等

5、。准级纯氨水等。碱化(扩散)瓶扩散管碱化液样品入口样品入口 样品出口样品出口1.2 1.2 样品处理系统样品处理系统钠含量（钠含量（g/L）水样水样pH值值 0.1Na1 11.3 1Na10 10.3 10Na100 9.3 100Na1000 8.3 Na1000 7.5 1.2 1.2 样品处理系统样品处理系统常见故障及处理方法常见故障及处理方法 扩散管破裂扩散管破裂 表面现象：扩散瓶溢满。表面现象：扩散瓶溢满。产生原因：产生原因：扩散管破裂致使水样进入扩散瓶。扩散管破裂致使水样进入扩散瓶。处理方法：更换扩散管处理方法：更换扩散管(同时换新碱化液同时换新碱化液)。1.2 1.2 样品处理

6、系统样品处理系统常见故障及处理方法常见故障及处理方法 低浓度测量误差大低浓度测量误差大产生原因：待测样品产生原因：待测样品pHpH值过低，示值受值过低，示值受氢离子干扰，氢离子干扰，a a 样品流速过高样品流速过高 b b 扩散管失效（或长度不够）扩散管失效（或长度不够）c 碱化液浓度低碱化液浓度低处理方法：处理方法：降低降低样品流速；样品流速；更换更换扩散管（或增加长度）；扩散管（或增加长度）；提高碱化液浓度。提高碱化液浓度。（1）典型的钠电极由指示电极和参比电极）典型的钠电极由指示电极和参比电极 组成。组成。（2）温度补偿电极最常用的是铂电阻）温度补偿电极最常用的是铂电阻。1.3 1.3

7、钠表的测量室钠表的测量室1.3 1.3 钠表的测量室钠表的测量室 钠电极的技术指标：测量下限（或称分辨率、灵敏度）钠电极的技术指标：测量下限（或称分辨率、灵敏度）和斜率值。和斜率值。测量下限：通常由指示电极内的测量下限：通常由指示电极内的内充液中的内充液中的钠离子含钠离子含量来确定（早期的为量来确定（早期的为10g/L，目前已达，目前已达1.0g/L)。斜率值：理论斜率值斜率值：理论斜率值 59.157mV/Na 25 正常斜率范围正常斜率范围 48mV/Na61mV/Na 1.1.新电极的处理新电极的处理 指示电极指示电极首次使用前必须经过活化处理。首次使用前必须经过活化处理。处理方法一：处

8、理方法一：置入除盐水中浸泡置入除盐水中浸泡24小时小时。处理方法二：处理方法二：置入测量流路中运行置入测量流路中运行12小时以上。小时以上。参比电极参比电极首次使用前必须对电极内充液进首次使用前必须对电极内充液进 行换新处理。行换新处理。1.3 1.3 钠表的测量室钠表的测量室2.2.指示电极老化指示电极老化表面现象：响应速度明显变慢，校准（标表面现象：响应速度明显变慢，校准（标 定）时间大大超过定）时间大大超过5min（甚至无（甚至无 法进行标定；响应速度明显变慢。法进行标定；响应速度明显变慢。产生原因：产生原因：电极老化。电极老化。处理方法：进行活化处理处理方法：进行活化处理1.3 1.3

9、 钠表的测量室钠表的测量室3.3.电极电极测量示值不稳定测量示值不稳定产生原因：产生原因：水样碱化不够，水样碱化不够，碱化扩散管老化或长度不够，碱化扩散管老化或长度不够，至使至使水样水样pH值偏低，值偏低，测量测量受水样中氢离子干扰影响；受水样中氢离子干扰影响；碱化液浓度碱化液浓度偏低。偏低。处理方法：更新处理方法：更新碱化扩散管；增加碱化液浓度。碱化扩散管；增加碱化液浓度。1.3 1.3 钠表的测量室钠表的测量室4.4.电极电极测量示值不稳定测量示值不稳定产生原因：仪表测量时流量不稳定或过大。产生原因：仪表测量时流量不稳定或过大。处理方法：调整处理方法：调整仪表测量时流量（宜控制在仪表测量时

10、流量（宜控制在 20mL/min20mL/min 25/min25/min）1.3 1.3 钠表的测量室钠表的测量室4.4.电极电极测量示值不稳定测量示值不稳定产生原因：水样接地不良或开路低浓度测量产生原因：水样接地不良或开路低浓度测量 时，受电信号干扰时，受电信号干扰。处理方法：检查并恢复处理方法：检查并恢复水样的良好接地。水样的良好接地。1.3 1.3 钠表的测量室钠表的测量室（1 1）影响）影响pHpH测量的一些因素同样影响测量的一些因素同样影响NaNa的测的测量，例如静电荷（流动电位，取决于取样流量，例如静电荷（流动电位，取决于取样流速）、参比电极液接电位（取决于取样压力）、速）、参比

11、电极液接电位（取决于取样压力）、接地情况等。接地情况等。（2 2）一部分钠电极在测量）一部分钠电极在测量ppbppb数量级的钠时选数量级的钠时选择性不够，造成测量高浓度时准确，测量低浓择性不够，造成测量高浓度时准确，测量低浓度时误差增大。度时误差增大。1.4 1.4 钠表使用注意事项钠表使用注意事项1.4 1.4 钠表使用注意事项钠表使用注意事项（3）钠离子的活度系数随水的总离子强度的变化而变）钠离子的活度系数随水的总离子强度的变化而变化，从而会造成测量误差。因此应该保持较低的离子化，从而会造成测量误差。因此应该保持较低的离子强度或者保持恒定的离子强度。要求碱化剂的加入量强度或者保持恒定的离子

12、强度。要求碱化剂的加入量保持恒定。保持恒定。（4 4）钠电极对钾离子和铵离子也有一定的响应，钾离）钠电极对钾离子和铵离子也有一定的响应，钾离子和铵离子会对钠测量产生一定干扰。应将参比电极子和铵离子会对钠测量产生一定干扰。应将参比电极安在玻璃电极的下游；测量小于安在玻璃电极的下游；测量小于1 1 g/Lg/L的的钠时，应增加钠时，应增加碱化剂的量，抑制氨的电离。碱化剂的量，抑制氨的电离。（5）仪器输出应与接地和电极输入隔绝，以）仪器输出应与接地和电极输入隔绝，以防止地回路干扰；防止地回路干扰；（6）水样中断后，如果不及时切断碱化剂，）水样中断后，如果不及时切断碱化剂，会损坏玻璃电极。会损坏玻璃电

13、极。1.4 1.4 钠表使用注意事项钠表使用注意事项（7 7）钠表采用钠表采用Na标准溶液进行标定。标准溶液进行标定。标准液配制过标准液配制过程使用无钠水，用高浓度标准液配制低浓度标定工作程使用无钠水，用高浓度标准液配制低浓度标定工作液所使用的纯水必须确保是无钠水。液所使用的纯水必须确保是无钠水。注意标准溶液的注意标准溶液的可溯源性可溯源性正确性和有效期限。正确性和有效期限。测量溶液的测量溶液的钠钠建议建议采采用用 塑料塑料 瓶瓶取样。取样。（8 8）两点法校正时，注意电极响应时间问题。特别是）两点法校正时，注意电极响应时间问题。特别是自动校正的仪表，应待电极电位基本稳定后，再按自动校正的仪表

14、，应待电极电位基本稳定后，再按“确认确认”键，以保证电极电位达到稳定值。必要时对键，以保证电极电位达到稳定值。必要时对电极进行恢复处理电极进行恢复处理 。1.4 1.4 钠表使用注意事项钠表使用注意事项（9 9）在线测量与静态测量的区别在线测量与静态测量的区别静态测量钠，由于电静态测量钠，由于电极响应时间要求稳定一定的时间，参比电极中渗出的极响应时间要求稳定一定的时间，参比电极中渗出的钾离子干扰、空气中杂质的影响以及玻璃电极在高钾离子干扰、空气中杂质的影响以及玻璃电极在高pHpH的溶解等干扰，对于的溶解等干扰，对于 g/Lg/L数量级的测量准确性很差。数量级的测量准确性很差。在线钠表克服了上述

15、干扰，因此在线钠表克服了上述干扰，因此对于对于 g/Lg/L数量级钠的数量级钠的测量应使用在线钠表。测量应使用在线钠表。1.4 1.4 钠表使用注意事项钠表使用注意事项二二、钠表的钠表的检验检验按照DL/T 677-2009 发电厂在线化学仪表检验规程开展在线钠表的检验工作。按照JJG 757-2007 离子计检定规程开展实验室钠表的检定工作。2.1 2.1 检验检验项目及技术要求项目及技术要求2.2 2.2 钠表检验钠表检验工作工作条件条件序 号项 目要 求1温 度10-402湿 度3080%RH3干 扰附近无强烈的机械振动和电磁场干扰2.3 2.3 钠表的检验钠表的检验原理原理（1）采用电

16、位差计对二次仪表进行检验。（2）用钠标准溶液对整机进行检验。2.4 2.4 钠表的检验钠表的检验设备设备名 称型 号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定周期或复校间隔智能化钠表检定仪pHC-1B(09)pNaMPE:0.0006pNa内蒙古自治区计量测试研究所6941年智能化钠表检定仪pHC-1B(09)pNaMPE:0.0004pNa内蒙古自治区计量测试研究所972003.121年钠标准溶液GBW(E)080127100g/mL0.5国家标准物质研究中心100332年2.4 2.4 钠表的检验钠表的检验设备设备兆欧表ZC25B-10500 M；500V 10级直流电

17、阻器ZX95010k0.1级直流电阻箱ZX9701000k0.1级水银温度计玻璃棒式(0.050.0)精密级容量瓶1000mL 500mL250mL100mL1000ml 500ml250ml100mlA级数字相位频率计PHS-14555KZ0.003HZ数字多用表3458A10mV-1000V；1A-1A电压:不确定度Urel=6.010-6电流:不确定度Urel=310-4恒温水浴锅DZKW-S-65沸点0.1检验原则：测量浓度不大于检验原则：测量浓度不大于100ug/L的的钠表采用动态法进行在线检验，测量浓钠表采用动态法进行在线检验，测量浓度不大于度不大于100ug/L的钠表，采用动态法

18、的钠表，采用动态法和静态法进行整机引用误差检验和静态法进行整机引用误差检验2.5 2.5 整机引用误差检验整机引用误差检验2.5 2.5 整机引用误差检验整机引用误差检验2.6 2.6 整机示值重复性检验整机示值重复性检验采用静态法，重复测量采用静态法，重复测量6次钠标准溶液次钠标准溶液的示值，计算标准偏差的示值，计算标准偏差S即为示值重复即为示值重复性误差。性误差。采用恒温水浴锅调节采用恒温水浴锅调节pNa5的标准溶液的温度分别为的标准溶液的温度分别为25 22和和35 2,2,被检钠表检测数值分别被检钠表检测数值分别为为pNa1pNa1和和pNa2pNa2。按下列公式计算整机温度补偿附加。

19、按下列公式计算整机温度补偿附加误差。误差。2.7 2.7 整机温度补偿附加误差检验整机温度补偿附加误差检验 调整电阻箱使待检钠表显示温度为调整电阻箱使待检钠表显示温度为25 调节电位差计分别向被检钠表输入调节电位差计分别向被检钠表输入pN3和和pNa7所对所对应的电位，记下被检钠表的示值应的电位，记下被检钠表的示值pNas。按下列公式计算按下列公式计算pNa,pNa,绝对值最大者为二次仪表示绝对值最大者为二次仪表示值误差。值误差。2.8 2.8 二次仪表二次仪表示值误差检验示值误差检验 调整电阻箱使待检钠表显示温度为调整电阻箱使待检钠表显示温度为25，调节电位，调节电位差计输入差计输入354.

20、942mV354.942mV（相当于（相当于pNa6pNa6电位值），记录待电位值），记录待测钠表的示值测钠表的示值pNa1pNa1，接通高阻，接通高阻R R，输入，输入354.942mV354.942mV，记录待测钠表的示值记录待测钠表的示值pNa2pNa2。2.8 2.8 二次二次仪输入阻抗检验仪输入阻抗检验 重复测量三次，取平均值，按下述方法计算二次仪重复测量三次，取平均值，按下述方法计算二次仪表输入阻抗。表输入阻抗。校验钠表时，校验回路串高阻和不串高阻仪表误差较大,其原因是仪表输入阻抗降低。2.8 2.8 二次二次仪表输入阻抗检验仪表输入阻抗检验 采用电阻箱调节被检钠表的示值为采用电阻

21、箱调节被检钠表的示值为25 ，输入，输入-354.94mV-354.94mV。记录被检钠表示值。记录被检钠表示值pNapNat0t0 采用电阻箱调节被检钠表的示值为采用电阻箱调节被检钠表的示值为15 ，输入，输入-343.04mV-343.04mV。记录被检钠表示值记录被检钠表示值pNapNatiti 采用电阻箱调节被检钠表的示值为采用电阻箱调节被检钠表的示值为35 ，输入，输入-366.84mV-366.84mV。记录被检钠表示值。记录被检钠表示值pNapNatiti 按下列公式计算误差绝对值最大为二次仪表温度补偿附加按下列公式计算误差绝对值最大为二次仪表温度补偿附加误差。误差。2.9 2.9 二二次次仪表仪表温度温度补偿附加误差补偿附加误差