化工生產裝置中電導率的計量應用與維護

吳科學

（河南神馬尼龍化工有限責任公司，河南平頂山 467013）

0 引言

電導率儀是用于測量各種液體介質電導率的精密儀器，由于各種液體中的離子隨所含成分濃度的不同，其導電性能不同，從而可通過測量液體的導電性即電導率，來判定所測液體中所含的溶質成分和濃度[1]。電導率儀廣泛應用于火力發電、石油開采、化工等領域進行水質監測，而監測的準確性直接影響產品的質量，所以對電導率儀的校準就顯得非常必要[2]。

1 SC200電導率儀的校準

1.1 標準溶液校準

標準溶液校準是一種修改目前使用電導常數的手段，其目的是獲得適當的電導值，可用氯化鈉溶液進行標準溶液校準，而氯化鈉溶液溫度又接近于參考溫度（通常25 ℃）。假定所要使用的氯化鈉溶液濃度大于設定輸出范圍的最大值50%，但其濃度接近輸出范圍最大值的氯化鈉溶液才是最佳溶液。同時，也必須知道該溶液參考溫度時的電導率。進入到電導率儀的溫度補償參數設定菜單選擇氯化鈉特性，在校準菜單下，將檢測器的電極浸入標準溶液中，觀察顯示值與標準溶液在參考溫度時的電導率值是否一致，否則進行校準。

1.2 輸入和輸出特性檢驗

將電導池常數設定到0.05 cm-1。將電導率儀接線端子13與14、15與16分別短接后，在其中串入2179 Ω（相當于25 ℃）。按表1所示，先后在端子11、12之間串入電阻值，觀察電導率顯示值和輸出電流是否在量程的±1%以內。

表1 輸入和輸出特性檢驗

1.3 單點溫度校準

在接近常用測量溶液的溫度時，將檢測器的電極浸入到溶液中，避免溶液溫度變化太快，用玻璃溫度計測量溶液溫度值，觀察電導率儀顯示值與溫度計測量值是否一致，否則進行校準。

1.4 指示溫度檢驗

將電導率儀接線端子13與14、15與16分別短接后，在其中串入2500 Ω。先后在端子11、12之間串入電阻值，觀察電導率顯示溫度是否如表2所示。

表2 指示溫度檢驗

2 電導率檢測器的維護

2.1 清洗電極

如果測量介質中含有粘合組分，電極會受到該組分的污染，增加測量誤差，因此必須定期清洗電極。電導常數為5 cm-1的電極是用玻璃管保護的；為防止斷裂，在擦洗時要保持管子套在電極上。若需要除去污染物的區域正好在裝有鉑電極的玻璃管內側，最好用纏有脫脂棉的棉簽去擦拭表面污染物。電導常數為10 cm-1的電極，因為電極裝在探頭內，所以用目視檢查法看不到里面的污染物。考慮到污染物和粘附條件與探頭的外表面相同，對于一般污染可以用含有去垢劑的熱水清洗；對于由石灰、氫氧化物等引起的化學污染，用5%～10%稀釋鹽酸清洗，清洗時切勿將鹽酸溶液濺到人體和衣服上。

2.2 更換密封環

如果密封環有缺陷，或者測量介質壓力高、溫度高，則測量介質會漏，應定期檢查密封環：①從外電極取下彈簧端頭，用扳手順時針方向轉動鎖緊螺母使其松動，逆時針方向轉動外電極；②從電極探頭中抽出止動螺釘，然后更換密封環，通常同時更換2個；③將止動螺釘再放回電極探頭內，彈簧復位，并牢固地上緊鎖緊螺母；④把外電極放回原位，使外電極復位，并固定在容許的范圍內；⑤上緊彈簧，首先逆時針方向轉動鎖緊螺母，直到使其牢固地接觸外電極，然后將彈簧的兩端插入到外電極的孔內；⑥更換密封環后，電導常數隨著重新組裝條件的變化而變化，需要使用標準液校準。

2.3 更換電極

松動電導率變送器的活接螺母，取下固定在螺釘上的電極，從專用電纜上拆下電極組件；①SC211G大量程電導率檢測器的電極組件備有用于連接專用電纜的接頭，可以把接頭拆下來；②SC210中/低量程電導率檢測器的電極組件備有1根導線，它是通過端子箱連接到電纜上的，把連接到端子箱的電極組件上的導線拆下來，把端子箱和電極組件分開，把電極組件裝配到端子箱上，用內六角扳手插進位于活接螺母附近的套箍上的2個孔，并逆時針方向轉動，將其拆下；③對于大量程電極組件，將活接螺母放回電極組件上，用安裝螺釘上緊，連接專用電纜接頭；④對于中/低量程的電極組件，把可拆卸件放回電極組件上，并將其連接到端子箱上，用安裝螺釘上緊。把綠色導線連接到端子C1上，黃色導線連接到端子C2上，紅色與黑色導線連接到端子T1和T2上；⑤在電導率變送器內輸入電極組件的電導常數，進行校準。

3 運行過程中出現的故障及處理措施

3.1 電導率檢測器異常（Err.1）

在大多數情況下，由于污染才會造成電導率儀電極極化，如果檢測器檢測出極化超過其極限范圍，就會顯示Err.1的報警信息。清除掉粘附在電極上的污染物，用高純水清洗電極，如果仍然顯示錯誤代碼，說明電極有缺陷，需要更換電極。

3.2 標準溶液校準異常（Err.3）

當用操作級的校準方式進行標準溶液的校準時，測量到的電導率值與輸入到服務級的電導常數相差±20%，就會出現此故障。

3.3 顯示電導率異常高（Err.5）

要檢查工藝介質是否有異常，另外一種情況就是電導率檢測器選擇的不合適。

3.4 顯示溫度異常高（Err.7）

要檢查工藝介質溫度，如果溫度很高，需要采取相應措施，以便使溫度降到適合于檢測器的最大容許溫度。當工藝介質溫度在規定范圍時，顯示該故障，說明測溫電路異常，要檢查專用電纜連接是否有問題，如果沒有問題，很可能是裝在電極里的測溫元件有問題，要更換電極。

3.5 顯示溫度異常低（Err.8）

如果工藝介質溫度＜-10 ℃，或測溫電路出現誤差時，則顯示該錯誤報警，需要采取相應措施，把溫度保持在0 ℃以上。如果該信息未消除，要檢查檢測器專用電纜及接線端子。如果電纜連接也沒有發現問題，很可能是內置在電極里的測溫元件有缺陷，因此應該更換電極。

4 結論

在線分析儀表對工況的要求比較嚴格，日常進行定期維護是必須的。定期檢查測量介質的溫度是否超過正常使用溫度，確保1 d巡視檢查1次，這一現象會加速密封環的老化，要定期檢查密封環。電導率儀的檢定校準周期一般不超過1年[3]。這樣電導率儀才能夠準確反映出工藝過程，更好地保障生產裝置的安全穩定運行。