pH 计与自动清洗系统

pH计与自动清洗系统在使用过程中，pH计电极表面常常被污染，甚至形成结垢，从而导致pH测量误差加大，灵敏度降低，稳定性变差。当污染较轻而且对pH检测精度要求不高时，可以用人工清洗方法，但在通常情况下应该采用自动清洗，以减少维护工作量，提高检测精度。带各种清洗方法的pH传感器及变送器，本文拟对这些产品的特点作以介绍。2清洗方法pH计常用的清洗方法有机械刷洗、超声波清洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗和复合清洗。2.1机械刷洗在电机的带动下，清洗刷以旋转的方式间断地刷洗电极的敏感部位，以防止污染物粘附在电极上（见图2－1）。清洗刷材料为聚丙烯，清洗周期为0.1～3或1～12h，清洗时间为30～60s，工作压力为常压，仅有BHC－7B沉入式传感器一种产品。2.2超声波清洗在pH电极的下方安装有超声波清洗头，由超声波发生器向清洗头提供80kHz

频率的振荡源，从而使清洗头产生高频振动，清洗头的高频振动传递给被测溶液，在溶液中产生空气隙，随即迅速消失，空气隙反复产生和消失的空化效应可使电极敏感部位的结垢剥离或防止污染物粘附（见图2－2）。有UHC－7B沉入式传感器（常压）、UHC－8A流通式传感器（工作压力0.1MPa和常压）两种产品。在生产废水排污处理中使用的超声波自动清洗传感器UHC－7B，自1994年投产以来，一直保持准确的测量而未更换过电极。2.3水喷射清洗在电极下方安装有喷嘴，压力水间断地经喷嘴喷至电极的敏感部位，冲洗粘附在电极上的污染物（见图2－3）。水质为经过常规处理的工业用水，压力为0.1～0.5MPa，推荐水压应大于0.2MPa，水耗量约5～11L／min。清洗周期为0.1～3或1～12h，

清洗时间为30～60s。

有JHC－7B沉入式传感器（常压）、JHC－8A流通式传感器（工作压力0.1MPa和常压）及JHC－95A投入式传感器3种产品。投入式是专为污水处理厂处理废水的曝气池pH值检测而设计的，投入深度为2m、3m、4m、5m。2.4化学溶液喷射清洗在pH电极下方装有喷嘴，喷洗时伴随大量压缩空气的化学溶液从喷嘴喷向电极的敏感部分，冲洗是以进行化学反应的方式溶解电极上的结垢（见图2－4）。化学喷射清洗是间断工作的，清洗周期为1～100h，清洗时间为30～60s。化学溶液通常是5％～10％的盐酸溶液或硝酸溶液，也可根据污染物的类型或污染程度，使用碱溶液或中性去垢剂。每次清洗化学溶液的耗量约100mL，化学溶液的贮罐可选20L或50L。压缩空气要求是仪表压缩空气，压力为0.08～0.1MPa。由于清洗时在电极的敏感部分形成空气隙，使之与被测溶液隔开，所以很少量的化学溶液足以实现有效的清洗。有些情况下可不使用化学溶液，只需连续从喷嘴吹入压缩空气，也可完成对电极的清洗，这应该称之为空气喷射清洗。压缩空气可由外部提供，也可选用空气泵自身提供。只有RHC－7A沉入式传感器一种产品。2.5复合清洗某种清洗方式单独使用时，如果达不到满意的使用效果，则可将不同的清洗方式组合起来使用，如上面介绍的化学溶液喷射清洗，就可以看成是空气喷射清洗与溶液喷射清洗的组合。除此之外，提供机械刷洗加水喷射清洗和机械刷洗加化学溶液喷射清洗两种复合清洗方式的产品。BJHC－7A为沉入式机械刷洗加水喷射清洗传感器，在清洗时，由于电极敏感部分附近的被测溶液几乎全部被清洗溶液置换，此时机械刷洗特别有效。BRHC－7A为机械刷洗加化学溶液喷射清洗传感器，此时单纯的机械刷洗不易除去电极上的晶体结垢，化学溶液的喷射清洗可使电极上的晶体结垢迅速溶解变软，再用刷洗就很容易除去这类污垢。3带清洗装置的传感器选型为了提高清洗效果，针对不同应用场合中污染源的类型和物性分类，可按提供的清洗方法选型一览表（见表3－1）选择清洗方法。数年前，类似的选型一览表上列出对浆液类污染物采用超声波清洗的效果很差［1］，而现在则标注效果中等的符号，并特别说明该公司已有在细菌（活性污泥）中使用超声波清洗方法成功的经验。4pH值变送器适用于各种场合的pH值变送器，有现场安装的PCP－20T（两线制）、HDM－136（四线制），壁挂式的HBM－310，盘装式的HBM－100等多种，这些变送器均可与上述pH值传感器配用，下面以HBM－310为例介绍。HBM－310pH值变送器为壁挂式四线制变送器，装在297*190*120mm（高*宽*深）的铸铝外壳内，面板上有4位数字LCD显示器和12个操作健，其特点如下：（1）贮存有两种标准溶液值可用作pH计的自动标定。（2）根据用标准溶液值标定时的电位特性判断电极质量，如pH7时电动势偏差值及每个pH值的电动势偏差值等信息，还能调出历史标定数据，以便同时了解标定时间，标定数据及电极特性降低的情况。（3）测量过程中电极特性的异常诊断，如对玻璃电极破损、参比电极电解质短路、温度补偿电极开路等进行异常诊断。如有异常发生，输出报警触点信号。（4）pH测量量程可自由设定，在－2～＋15pH值范围内可设定至少1pH的任意量程。（5）可为间断进行清洗的机械刷洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗提供间断的驱动电压输出。清洗周期、清洗时间及清洗时输出值保持时间均可设定。由于在水喷射清洗及化学溶液喷射清洗时pH显示值与被测溶液pH值可能不一致，为了避免干扰pH值控制系统，可提供“虚拟输出”或“预置值输出”。“虚拟输出”以清洗开始前一瞬间pH测量值作为输出值，“预置值输出”以预先设置的pH值作为输出