水质在线分析仪表介绍

在线分析仪表介绍编制人：刘潇编制单位：设备部自控技术模块编制时间：2020年10月3日1.仪表种类及应用场所简介在线PH分析仪

厂家E+H/梅特勒主要用于测量各种液体介质（如：废水、锅炉水等）的PH。在线ORP分析仪厂家E+H/梅特勒主要用于测量各种液体介质（如：废水、锅炉水等）的ORP。在线电导率分析仪厂家E+H/梅特勒主要用于测量各种液体介质（如：蒸汽凝夜、循环水、锅炉水等）的电导率。在线溶解氧分析仪厂家E+H/梅特勒主要用于测量各种液体介质（如：废水、锅炉水等）的溶解氧。在线浊度分析仪厂家E+H主要用于测量各种液体介质（如：废水等）的浊度。在线色度计分析仪/浊度计厂家OPTEK主要用于测量各种液体介质（如：粗M、PM等）的L色及苯胺的浊度。在线电导率浓度计分析仪厂家梅特勒主要用于测量各种液体介质（如：烧碱、盐酸等）的浓度。在线总氮分析仪厂家LAR主要用于测量各种液体介质（如：蒸汽管网冷凝液等）的总氮。在线COD分析仪厂家E+H主要用于测量各种液体介质（如：冷冻水、蒸汽凝夜等）的COD。在线TOC分析仪厂家LAR/HACH主要用于测量各种液体介质（如：外排盐水、循环水、废水等）的TOC。在线氨氮分析仪厂家E+H主要用于测量各种液体介质（如：灰水、废水等）的氨氮。在线近红外分析仪厂家布鲁克/INSA主要用于测量各种液体介质（如：2,4体、NCO、固含等）的浓度。在线水份滴定仪厂家瑞士万通主要用于测量各种液体介质（如：氯苯等）的水份。在线铁离子分析仪厂家E+H主要用于测量各种液体介质（如：蒸汽管网凝液等）的铁离子。在线氢氧化钠分析仪厂家瑞士万通主要用于测量各种液体介质（如：氢氧化钠等）的浓度。在线超声波浓度计厂家瑞士万通主要用于测量各种液体介质（如：氯化钠等）的浓度。在线折光仪厂家凯帕克斯/玛莎莉主要用于测量各种液体介质（如：MDI、HDI等）的折光率。在线多波段中红外分析仪厂家ABB主要用于测量各种液体介质（如：丙酮、氯苯等）的水份。1.1在线PH分析仪仪表简介在线PH分析仪的工作原理：电位测定法1.2工作原理PH电极主要由测量电极和参比电极组成，通过离子交换形成电势差，通过电势差，来测量PH。PH的定义：酸溶液或碱溶液的电势特性与其氢离子浓度相关（酸性氢离子过量正电荷/碱性氢离子较少负电荷）1.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、机械碰撞、老化、化学腐蚀、隔膜中毒、隔膜堵塞、信号衰减、介质温度等隔膜中毒：当有毒性的介质反渗入pH玻璃电极，除了会污染电极内的电解液及Ag/AgCl导线之外，还可能与电解液或Ag/AgCl导线发生化学反应（例AgCl硫化物+S2-→Ag2S），最终影响电极使用，这就称为中毒（右图）。常见的有毒离子：S2-,NH4+,CN-,重金属等为常见的有毒离子。如何避免隔膜中毒：如下图，AT-3101B点位电极已更换为内置加压带离子捕捉器的电极，目前使用效果良好。2.1在线ORP分析仪仪表简介在线ORP分析仪的工作原理：氧化还原电位2.2工作原理ORP电极有铂电极和参比电极组成：铂电极参比电极氧化还原反应的本质是电子的转移，物质的氧化(还原)性跟其获得(失去)电子的能力成正比。所以，测定氧化还原电位，对构成的电极与参比电极的电位差，即可判定其氧化还原性的强弱。ORP是描述介质的氧化还原性的指标，他是一个总量值，无法给出介质中某个单体物质的信息和具体浓度。氧化还原值还与温度相关，始终需要显示，用于比对测量。氧化还原电位测定法十分简单。但达到平衡电位值的时间较长，特别在测定弱平衡体系时，由于铂电极并非的惰性，其表面可形成氧化膜或吸附其他物质。影响铂电极上的电子交换速率，因此平衡电位的建立极为缓慢，在有的介质中需经几小时甚至一、二天。2.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：1.介质温度、物料粘附、机械碰撞、老化、化学腐蚀、隔膜堵塞、信号衰减等3.1在线电导率分析仪仪表简介在线电导率分析仪工作原理：电导式测量法3.2工作原理电导率:水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。电导式探头中有两个安装在相对两侧的电极。电极上接通交流电压，在介质中生成电流。电流强度取决于在介质中两个电极间自由活动的阴离子和阳离子数量。液体中的阳离子和阴离子数量越多，电导率和电流就越大。电导率单位为“每米西门子”根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。3.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、传感器老化等4.1在线溶解氧分析仪仪表简介在线溶解氧分析仪工作原理：覆膜法4.2工作原理覆膜法溶解氧探头由测量电极和参比电极组成。在公共腔室中电极均放置在电解液中，直流电直接施加在电极上。介质中的氧分子通过膜片渗透至电解液中，转换成测量电极上的电流。通过化学等效反应，参比电极驱动系统运行。生成的电流与介质中的氧分压成正比，从而测量溶解氧。4.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：电解液缺失、物料粘附、探头薄膜破损等。薄膜电解液电解液填充处5.1在线浊度计仪表介绍（E+H）在线浊度计工作原理：背向散射光5.2工作原理浊度计传感器采用背向散射光技术。仪表内安装有LED光源和两个光线检测器，分别呈90度和135度放置。介质中的固体颗粒导致光源射入的光线散射。基于检测器接收到的散射光强度计算介质的浊度或固体浓度。变送器按照设定单位显示最后的总固体浓度值或悬浮固体浓度值，例如g/l或%TS。5.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、介质中气泡多、传感器老化等6.3在线色度计/浊度计(OPTEK)仪表简介6.2工作原理色度计浊度计色度计工作原理：一个特制的钨丝灯产生一束平行光，以恒定光强穿透过程介质，由于可溶性与非溶性物质的吸收或者散射，造成光强的衰减，衰减后的光被密封的光电二极管检测到。浊度计工作原理：因为介质中的颗粒（微小悬浮固体，不可溶液体或气泡)而形成的散射光被8个密封的，成11°角的光电二极管探测到。同时，非散射光被一个参考光电二极管(与AF16-N类似)探测到。6.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、介质中气泡多、光源老化等7.1在线电导率浓度计仪表简介电导率浓度计工作原理：电导式测量法7.2工作原理浓度仪表是通过测量溶液电导率的方法间接地测得该溶液的浓度。低浓度电解质的电导率与该溶液的浓度成对应关系，浓度不变而溶液温度发生变化时，电导率也发生变化，即该溶液的浓度是电导率和温度的函数。需强调的是，该溶液的浓度是水中一切导电离子导电能力的总和，如果水中有两种或两种以上导电组合成份，能测得上述浓度—温度—电导率的数据，也可使用本仪表测量；如果水中导电组合成份比率不确定，则不可使用本仪表测量。7.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、电极老化、仪表线性不好等8.1在线总氮分析仪仪表简介在线总氮分析仪工作原理：燃烧法8.2工作原理通过1200℃高温燃烧被测物质，测定生成的NO，得到真实的总氮值。8.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：硬件老化（如注射器、垫片、过滤器等）、管路堵塞、仪表零点漂移等9.1在线COD分析仪仪表简介9.2工作原理根据Lambert-Beer定律，射入光线与介质的相互作用是吸光度测量的基础。光源向介质发射光线，由检测器检测光线。检测通过过滤器的光线波长，光电二极管检测光强度并将其转换成光电流。接收到的光强度与被测物质浓度成正比。最后，变送器将其转换成吸光度单位(AU)或光学密度(OD)，从而测得COD值。在线COD分析仪工作原理：紫外UV法9.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、光源老化、等10.1在线TOC分析仪（HACH）在线TOC工作原理：二级先进氧化法10.2.测量原理测量时首先在水样中加入酸试剂以降低PH，水样PH小于2使无机碳以CO2的形式被吹扫出来，检测总无机碳（TIC）继续向水样中加入碱试剂以提高PH，使水样PH达到12以上，同时加入臭氧，使有机碳以羧基的形式存在。继续向水样中加入酸试剂以降低PH，水样PH小于2羧基以CO2的形式被吹扫出来，检测总无机碳（TOC）10.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：工艺介质PH波动较大、仪表硬件故障（电磁阀、蠕动泵、冷凝器等）、管路堵塞、水样不合格（苯胺含量高）开车时，苯胺含量高，导致仪表所有流路全部污染管线堵塞11.1在线TOC分析仪（LAR）仪表简介在线TOC分析仪工作原理：燃烧法11.2工作原理通过1200℃高温燃烧被测物质，测定生成的CO2，得到真实的TOC值。TOC差分法TOC=TC-TIC机械臂实现定量取样高温氧化有机物生成CO2NDIR精确测量CO2浓度需要少量稀磷酸（用来去除无机碳）11.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：仪表硬件故障（注射器、炉头、等）、试剂存量不足、过滤器脏、介质盐分高导致炉子内结晶、等炉子过滤器12.1在线氨氮分析仪仪表简介在线氨氮分析仪的工作原理：光度比色法12.2工作原理样品进入混合器/反应腔室中。按照指定混合比例加入专用显色剂。化学反应结束后，试样显现为某种特定颜色。多光谱光度计测量试样或着色溶液对特定参数波长的吸收程度。分析波长及其相互关系与特定参数相关。基于比例关系，光吸收的总量直接指示了试样中的分析参数的浓度。为了补偿浊度和污染，以及LED光源恶化和老化带来的干扰影响，在进行实际测量之前，先进行参比测量。从测量信号中减去参比信号。温度控制系统有效控制保持光度计的温度恒定，确保在短时间内发生的反应可重现12.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：水样脏，预处理过滤器效果不佳；仪表硬件老化(电磁阀、注射器等);仪表试剂不足；仪表管线堵塞等13.1在线近红外仪表简介仪表主机透射探头与流通池光纤本仪表工作原理为傅立叶变换技术（vs光栅）13.2工作原理1.本仪表采用的近红外为780nm-2526nm。2.物质在近红外谱区的吸收主要包括含氢基团基频震动的合频和倍频振动吸收（C-N、N-H、O-H、S-H、C=O、C=C），对于化工行业的有机物产品/物质均对近红外有吸收响应。3.本仪表通过建立模型来预测样品值。13.3仪表的系统组成分离735（防爆区域）13.4影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：光纤松动（光纤松动会导致测量结果不准且波动趋势变大）；探头脏（探头脏会导致测量结果不准或波动）;模型需要优化（本仪表的模型需要不断地取样优化，使测量结果更接近真实值）14.1氯苯水份分析仪（瑞士万通）仪表简介操作面板反应器氯苯水份分析仪的工作原理是电位滴定14.2工作原理本仪表以卡尔费休试剂（主要含二乙二醇乙醚、咪唑、碘、2-甲基咪唑、二氧化硫、氢碘酸）为滴定剂。基于SO2+I2+2H2O

2HI+H2SO4采用双铂环电极终点滴定的方法滴定介质中的水份。14.3仪表反应过程14.4影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：试剂管线中存有气泡（本仪表试剂采用虹吸原理进入仪表，管线中存有气泡会导致试剂无法正常进入仪表，从而导致测量值不准。此现象多为试剂桶壁吸附小气泡，更换试剂前未将桶壁吸附小气泡摇出）；试剂不足；仪表硬件老化（电极、泵、泵管等）15.1在线铁离子分析仪仪表简介在线铁离子分析仪工作原理:比色法15.2工作原理比色法分析基于金属吸收或衰减特定波长的光线进行测量。在水样中添加试剂，需要分析的金属被“染色”。光度法测量颜色深度。检测器计算发射光强度和接收光强度的差值。特定吸光度与基于预设置标定曲线测定的染色金属浓度成正比。15.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：水样脏，预处理过滤器效果不佳；仪表硬件老化(电磁阀、蠕动泵等);仪表试剂不足；仪表管线堵塞等16.1在线NAOH分析仪仪表简介在线氢氧化钠分析仪工作原理：滴定法16.2工作原理本仪表，通过HCl来滴定溶液中的氢氧化钠，通过一根PH电极来测量反应是否达到终点。通过消耗的HCl量来计算溶液中氢氧化钠的量。16.3仪表反应过程16.4影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：管路堵塞结晶，导致仪表无法正常进样，仪表指示不准；试剂不足，导致仪表无法正常测量；仪表硬件损坏（电极、蠕动泵、泵管等），导致仪表无法正常测量；管线渗液等一般的仪表故障，仪表都会有提示（如发现下图红的报警，请及时通知分析仪表人员）17.1在现场超声波浓度计仪表简介在线超声波浓度计工作原理：超声波测速17.2工作原理溶液中的声速取决于其浓度及密度，如果超声波发射器与接收器之间的距离已知，声速与浓度可以通过实时测速的方法测得。17.3影响仪表测量的因素影响仪表测量不准的主要原因有：物料粘附、接线松动、仪表线性不好等18.1在线折光仪仪表简介变送器传感器在线折光仪工作原理：折射率nD

测量18.2工作原理在线折光仪传感器检测过程溶液的折射率nD。使用589nm

固定波长的黄光LED光源发射出的钠D线（因此称为nD）测量折射临界角。从右图中的光源（L）发射出的光线照射到棱镜（P）和过程介质（S）的交界面。棱镜的两个表面M就像镜子使得光线能以不同的角度照射到交界面上。被反射的光线形成图像ACB，C的位置即表示临界角。在区域A中的光线即在交界面上发生了全反射，而区域B中的光线只发生部分反射，其余光线则折射进入过程介质中。因此光学图像分为亮区（A）和暗区（B）。明暗分界线（C