型新PH计安装使用说明书6

1、3500型工业pH计安 装 使 用 说 明 书天华化工机械及自动化研究设计院分 析 仪 表 所目 录一、概述1.1仪表用途1.2仪表的主要特点二、技术参数及工作条件2.1仪表技术参数2.2仪表工作条件三、仪表组成3.1转换器系统3.2 pH电极/检测器系统四、安装4.1开箱检验4.2各型检测器的安装五、接线说明5.1仪表的供电要求5.2仪表接线说明六、标定与运行6.1仪表的标定6.2仪表的运行七、维护与检修7.1电极系统的故障检查与处理7.2转换器的检查与维护7.3检测器的检查与维护7.4 参比电流的检查7.5一般故障的处理方法八、装箱、运输与保存8.1仪表的装箱组成8.2仪表的运输8.3仪表

2、的保存九、订货信息9.1订货注意事项9.2可选附件9.3仪表选型表一、概 述1.1 仪表的用途HZ3500型工业pH计为本质安全防爆型工业在线分析检测仪表，它可以连续检测工业过程中水溶液的酸碱度（即pH值），并可与DCS集散控制系统、调节器等直接配合，实现被测参数的自动控制。在石油化工、有机和无机化工、冶金、制药、染料、电站、环保及污水处理等领域具有广泛的用途。1.2主要特点l 仪表为二线制，现场安装和配线简单，无需专用电缆。抗干扰性能强。l 液晶数字显示，4-20mA 电流信号输出。传输电缆长度可达1000米。l 多种检测器型式，多种进口和国产pH电极供选择。l 仪表标定简便，日常维护量小。

3、l 仪表本质安全型防爆，防爆级别ExiaIIBT4。二、技术参数及工作条件2.1仪表技术参数l 测量量程：0-14 pH，可根据用户要求设定量程l 显示方式：3位液晶数字显示l 测量精度：0.1pHl 灵 敏 度：0.02pHl 稳 定 性：0.2pH/24hl 响应时间：6秒l 温补范围：0-95l 输出信号：4-20mA电流信号，引线电缆长度1000米l 防爆级别：ExiaIIBT4l 供电电源：24V DC（20-25V DC）。防爆场合使用时，仪表必须通过隔离式安全栅供电；非防爆场合使用时，可采用普通24V DC直流分电盘或稳压电源单独供电。2.2仪表工作条件l 样品温度：0-130（

4、依pH电极而定）l 样品压力：0-0.6Mpal 样品流量（压力流通式）：3-11 L/minl 测量深度（沉入式）：0.2-4米，可根据用户要求提供l 环境温度：0-45l 环境湿度：85%l 仪表安装现场不应有强电磁干扰和超过±0.1mm振幅、25HZ频率的剧烈振动。l 仪表安装现场不应有强腐蚀性气体。三、仪表组成仪表由pH电极/检测器系统和转换器系统两部分组成。pH电极/检测器系统用于对待测溶液的pH值进行取样、检测，并将相应的pH检测信号传输至转换器系统。转换器系统则完成pH信号的转换和显示，以及420mA电流信号的输出。3.1转换器系统3.1.1概述转换器系统由转换器及其外

5、壳组成。转换器通过2个固定螺钉固定于外壳。转换器的显示为3 位半液晶数字显示。转换器的面板上设有“定位”和“范围”2个可调节电位器，用于仪表的标定（详见“6.1 仪表的标定” ）。转换器系统的前、后视图见图1。（A）转换器系统的前视图 （B）转换器系统的后视图（打开后盖） 图 1 转换器视图3.1.2转换器接线端子说明转换器的接线端子共计6个，编号1# 6#，参见图2。各端子接线说明如下：1# ：电源 “” ；2# ：电源 “” ；3# ：pH电极测量端，接电极电缆的内芯线；4# ：pH电极参比端，接电极电缆的外屏蔽线；5# ：接地端，接电极电缆线的接地线(有的电缆无接地线时，此端子悬空不接)

6、；6# ：接地端，接仪表外壳，以使转换器通过仪表外壳而接地。 注：6# 端子出厂时与仪表外壳已接好。用户只需接好1#-5#端子线即可。 A、转换器接线端子分布图 B、端子接线步骤示意 图2 接线端子分布及接线步骤图示3.2 pH电极/检测器系统pH电极/检测器系统由pH电极和检测器两部分组成。3.2.1检测器简介为适应不同的安装和测量要求，本仪表的检测器有6种安装型式：(A)、沉入式安装 (B)、法兰流通式安装 (C)、压力流通式安装 (D)、管道插入式安装 (E)、顶部直插式安装 (F)、侧面直插式安装。为配合465型pH电极的使用，为其配备有465图 3 各型检测器安装示意图型检测器（46

7、5电极护套）。各型检测器的安装应用示意见图3。检测器的尺寸可以根据用户要求定制。检测器材质一般为不锈钢（316L），也可根据用户要求选用钛、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、碳钢或内衬防腐层等，以满足防腐要求。3.2.2仪表配备的主要电极本仪表可以配用多种型号的国内外pH电极。一般选配进口电极测量效果较好。也可以配用国产各型pH电极。1进口电极目前，pH电极以玻璃复合电极为主。进口pH电极种类多，适用介质广，精度高，使用寿命长。以瑞士梅特勒-托利多公司（METTLER-TOLEDO）的复合pH电极为代表。进口电极不但可以满足一般的测量场合，对一些较难的pH测量，如非水介质、有机物质、污水、乳化液、油漆、蛋

8、白质、氢氟酸、悬浮液以及高温消毒等，测量效果也都比较好。本仪表常配用的METTLER-TOLEDO电极有DPA系列、XEROLTY系列、INPRO系列和465型pH电极等。1. DPA系列电极（预加压型电解质）该电极维护量小，具有银离子捕捉器。适用介质较多。主要指标：pH 范围：014；温度范围：0130；压力：2.5Bar2. XEROLTY系列电极 (固体电解质)该电极为固体聚合物电极，维护量小，适合在恶劣条件下如含硫介质和悬浊液、乳浊液等使用。主要指标：pH 范围：214；温度范围：0110；压力：6 Bar（100） 16 Bar（20）3. 465型电极（液体电解质）465型电极是适

9、用于化学及生化过程的代表型电极。适用介质广泛，测量精度高，可高温消毒，具有银离子捕捉器。该电极为充压型电极，须配合它的护套使用（详见“4.2.5 465型检测器的安装” ）。主要指标：pH 范围：014；温度范围：-30130；压力：6 Bar2国产电极国产pH电极总体性能略逊于进口电极。但在部分测量场合，国产电极也能够胜任，并且国产电极价格相对较低，供货周期短。根据用户的测量条件，本仪表可以选配适用的国产电极。四、安装4.1开箱检验仪表开箱时要轻拿、轻放，不要敲击与摔打。开箱后请按照装箱单检查仪表装箱是否齐全和完好。仪表开箱后应按照“8.2 仪表的保存”妥善保存。pH电极系精密玻璃制品，应妥

10、善保管，不要碰撞和剧烈振动。在仪表正式安装、使用之前不要把电极头部的塑料保护套取下，更不能将保护套内的保护液倒掉。4.2 各型检测器的安装4.2.1沉入式安装与顶部直插式安装1、沉入式安装与顶部直插式安装的关键是沉入管的装配与安装。沉入管的装配参见图4。装配时一定要到位，保证密封良好，以免测量介质进入沉入管内。否则测量介质将腐蚀电极及电缆线，造成电极的损坏。2、pH转换器可安装在沉入管的顶部，也可以安装在沉入管附近。3、沉入式安装，可采用“U”型螺杆和支架板固定沉入管（参见图3）。4、顶部直插式安装，一般采用法兰将沉入管固定（参见图3）。安装法兰一般采用标准法兰，也可由用户提出尺寸定制。图4

11、pH计沉入管装配示意图5、电极的安装旋开沉入管下部的旋紧盖，将电极座取出。旋开沉入管上部的电极电缆压帽，将电极线从沉入管中穿出。将电极顺时针旋入电极座（注意用力均匀，旋紧即可）。将电缆线与电极连接好。用管钳顺时针拧紧旋紧盖。4.2.2法兰流通式与压力流通式检测器的安装 1、法兰流通式与压力流通式pH计，检测器和转换器采用一体化安装，即转换器安装于检测器顶部，检测器通过扣环固定在法兰流通池或压力流通池上。参见图5。（A）法兰流通式安装示意图 （B）压力流通式安装示意图图 5法兰流通式与压力流通式器检测器安装示意图 2、法兰流通池的法兰一般采用标准法兰，也可由用户提出尺寸定制。 3、压力流通池为低

12、口进料，高口出料。介质流速应在311L/min范围内。4、电极的安装：拧下检测器的电极座。 将电极小心放入电极座并旋紧（注意用力均匀，不要把电极拧碎）。将电极与电缆线连接好。4.2.3管道插入式检测器的安装管道插入式检测器安装时，转换器安装于检测器顶部，而检测器通过锁紧扣环固定于工艺管道，如图6所示。图6 管道插入式检测器示意图4.2.4侧面直插式检测器的安装侧面直插式检测器的安装与其它上述几种检测器的安装相似，不同之处在于它是从侧面斜插安装。可参考其它几种安装方式。4.2.5 465型检测器的安装（参见图7） 465型检测器（465型电极护套）分为沉入式和直插式两种。沉入式适合于敞口图7 4

13、65型沉入式检测器装配示意图池、顶部直插入反应釜等安装；直插式则适合直插于管道、侧插于反应釜等安装。图7为465型沉入式检测器装配示意图。沉入式和直插式465型检测器均为充压型检测器，通过充气装置进行充气（类似自行车轮胎的充气），使检测器内部保持一定的气压，以保证电极的电解液不断外渗。此类检测器的装配要复杂一些，必须保证检测器密封良好并防止装配时电极破碎。正常使用过程中，要经常注意充气压的变化，气压过低时要进行充气以保持压力基本恒定。五、接线说明5.1仪表的供电要求1、仪表的供电电压为24VDC（2025V DC），防爆场合使用时，必须配隔离式安全栅，经安全栅隔离供电。系统连接见图8。安全栅可

14、选用川仪九厂生产的DFA-1100或1200型隔离式安全栅。图 8防爆场合pH计的接线示意图2、非防爆场合使用时，仪表可采用普通24V DC直流分电盘供电或24V DC稳压电源单独供电（仪表不要与其它仪表共用同一电源）。供电示意见图9。（A）24V DC直流分电盘供电 （B）24V DC稳压电源单独供电图 9 非防爆场合pH计供电示意图 3、供电电源不允许接地，也不得将电源的接地线与转换器的5# 或6# 接地端子连接。在电源接线完毕后，使用万用表分别测量电源的正端（1# 端子）对地（5#或6# 端子）和负端（2# 端子）对地绝缘情况是否良好。绝缘不良或不正确的接地均会造成仪表无法正常工作甚至损

15、坏pH电极。5.2仪表接线说明1、按照下述接线说明，将转换器1# 5# 各端子对应接好。注意：接线必须可靠、正确，经检查无误后仪表方可通电。接线说明：仪表的接线端子采用德国WAGO专用端子，性能优良，接线简便。除剥线外，所需的唯一工具只是一把扁平口的小锣丝刀。参见图10，首先将锣刀沿正面方孔插入并稍用力压下，使端子的正面接线口内的弹簧完全打开，然后将已剥好的导线由正面方孔插入（若使用多股线则绝不能使之分叉，要使多股线全部入孔。同时，导线的绝缘外皮要进入端子的方孔，以免发生触电）。松开锣刀后，线即接好。此时用手轻拉导线，若拉不出即接好。最后作一下检查，可用手将导线接线孔处压弯，要求不能看到剥开的

16、导线内芯线。故导线不宜剥开过长。但切忌剥线过短，接线时将绝缘层压住导致线路断路。剥线长度以5-10mm为宜。 图10 接线端子接线步骤示意图防爆场合接线说明：1#：接安全栅输入端的正端；2#：接安全栅输入端的负端；3#：接pH电极电缆的测量线（即电缆的内芯线）；4#：接pH电极电缆的参比线（即电缆的外屏蔽线）；5#：接地，接电极电缆的接地线(有的电缆无接地线时，此端子悬空不接)。非防爆场合接线说明：1#：接供电电源的正端；2#：接供电电源的负端；3#：接pH电极电缆的测量线（即电缆的内芯线）；4#：接pH电极电缆的参比线（即电缆的外屏蔽线）；5#：接地，接电极电缆的接地线(有的电缆无接地线时，

17、此端子悬空不接)。注意: 仪表出厂时，6# 端子已经与仪表外壳相连接，转换器通过仪表外壳而接地。6# 端子不得再与其它的任何接地线连接。2、pH转换器与安全栅、记录仪、调节器等的连接为二线制形式，可以使用普通的仪表电缆。它们之间必须按图11所示的正确接法连接。图11 pH计与记录仪、控制器的正确连接3、如果需在电源回路中接入4-20mA或10mV记录仪，应按图12所示接入。图12 电源回路中接入4-20mA或10mV记录仪4、电极电缆与电极的连接应可靠旋紧。电极电缆线应避免过度弯折，避免刮破其外防护层。5、转换器的电缆入口有防水密封橡胶垫圈，以保证一定的密封性。供电电缆请用外径为7的二芯电缆。

18、6、供电电缆与其它交流电源线应避免敷设在同一管道中(应相距远一些)，防止交流电源引入防爆现场。六、标定与运行6.1仪表的标定仪表出厂前均经过严格标定。仪表完成现场安装、接线以后，使用前应再进行一次标定。对正常运行的仪表也应定期标定，一般一个月应进行一次标定。仪表在更换电极、更换转换器，或检修、长时间停用之后，均应进行标定后再投入使用。标定前应确认仪表的接线正确，然后将电极电缆与pH电极连接好并给仪表通电。6.1.1 pH标定方法仪表的标定采用“两点标定法”。即采用两种不同pH值的标准缓冲溶液对仪表进行校准和调整。一般选用的是pH6.86和pH4.00（25时）的标准缓冲溶液，辅以pH9.18（

19、25时）的标准缓冲溶液。由于与温度有关，标准缓冲溶液随温度的变化见表1。标定步骤如下：1、首先要大致了解标定现场的环境温度,然后参照表1，查出缓冲溶液在现场标定温度下的pH值。例如，25时三种标准缓冲溶液的pH值为pH6.86、pH4.00和pH9.18。而在30时则为pH6.85、pH4.01和pH9.14。这里以25时三种标准缓冲溶液的pH值进行标定说明。2、用蒸馏水将电极冲洗干净并用滤纸吸干电极上的水分，然后放入pH6.86缓冲溶液中，静置2分钟以使仪表显示稳定。必要时调节转换器前面板的“定位”调节器，使仪表显示6.86pH。3、将电极取出，用蒸馏水将电极冲洗干净并用滤纸吸干电极上的水分

20、，再放入pH4.00缓冲溶液中，静置2分钟以使仪表显示稳定。必要时调节转换器的“范围”调节器，使仪表显示4.00 pH。4、重复步骤2和3一次，以尽量使两点均准确标定。5、再将电极取出，用蒸馏水将电极冲洗干净并用滤纸吸干电极上的水分，然后放入pH 9.18缓冲溶液中，静置2分钟观察仪表显示值是否为9.18pH左右。因电极的斜率一般难以达到理论值100%，故pH 9.18缓冲溶液仅作辅助标定之用。一般而言，标定进行至步骤4即可。标定完成后，用蒸馏水将电极冲洗干净并用滤纸吸干电极上的水分，重新将电极安装好，即可投入正常使用。表1是标准缓冲溶液的pH值与温度的关系对照表。表1 缓冲溶液的pH值与温度

21、的关系对照表温 度（）0.05M邻苯二甲酸氢钾0.025M混 合 磷 酸 盐0.01M硼 砂04.016.989.4654.006.959.39104.006.929.33154.006.909.28204.006.889.23254.006.869.18304.016.859.14354.026.849.10404.036.849.07454.046.839.04504.066.839.02554.076.838.99604.096.848.97704.126.859.93804.166.868.89904.206.888.86954.446.898.846.1.2标准缓冲溶液的配制与保存1

22、、标准缓冲溶液的配制l pH4.00溶液：用0.05M邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O410.21克溶于蒸馏水，在容量瓶中稀释至一升。l pH6.86溶液：用0.025M磷酸二氢钾KH2PO43.4克和0.025M磷酸氢二钠Na2HPO43.55克混合溶于蒸馏水，在容量瓶中稀释至一升。l pH9.18溶液：用0.01M硼砂Na2B4O7·10H2O3.81克溶于蒸馏水，在容量瓶稀释至一升。2、缓冲溶液的保存l 碱性溶液应装在聚乙烯塑料瓶中密封保存，其它溶液可用磨口瓶密封保存。l 缓冲溶液一般可保存23个月，若发现有混浊、发霉、沉淀时，不应继续使用。6.2仪表的运行 仪表标定完毕，将电极与

23、检测器安装好，即可通电，投入运行。仪表短时间停用时，切断仪表供电电源即可。电极不必拆下，可浸泡在测量溶液中。仪表长期停用（如检修等）时，应将电极拆下取出，用纯净水冲洗干净后用滤纸吸干电极上的水分，将电极头部装上盛有保护液（饱和KCl溶液）的塑料保护套，妥善保存。电极的引线端应保持干燥、洁净，并应戴上电极的保护螺帽，以防止污染或损坏电极引线端。七、维护与检修本仪表性能可靠，日常维护量不大，故障率也较低。如果仪表不能正常运行，不能正常标定或响应异常时，一般故障都出现在电极系统上，而转换器故障较少。各系统的故障检查和处理方法说明如下。7.1电极系统的故障检查7.1.1电极的外观检查：（取出电极并用清

24、水冲洗干净后观察） 1、电极底部敏感玻璃球泡是否完好，如破损则电极报废。 2、电极内外玻璃杆是否完好，如损坏则电极报废。 3、电极内部电解液是否有混浊、变黄，是否有隔膜变黑的现象。如果有上述现象之一则建议更换新电极。 4、拧下电极引线螺帽，看插头是否洁净，如果较脏用丙酮擦洗并风干。7.1.2电极零点及斜率的检查：（电极损坏或性能变差表现为零点漂移和斜率变化） 1、电极零点的检查：将电极浸入6.86pH的标准缓冲溶液中，仪表如显示在6.86±0.5 pH以内则电极零点正常，如偏离大于6.86±0.5 pH则电极零点漂移，建议更换新电极。 2、电极斜率的检查：将电极浸入6.86

25、pH的标准缓冲溶液中，调节转换器“定位”电位器使仪表显示6.86，然后将电极洗净浸入9.18pH的标准缓冲溶液中，仪表稳定后如显示小于8.5 pH则电极斜率变小，即使调节转换器的“范围”电位器也调节不过来，就需对电极进行处理或更换新电极。7.1.3电极的再生及处理方法： 玻璃电极在高温下易加速老化，而且是不可逆的，其它原因也可能造成电极性能的下降。当电极的性能有所下降就需再生处理，常用处理方法如下： 1、斜率太小：玻璃膜或隔膜污染，用胃蛋白酶/HCL再生液浸泡后冲洗。电极引线螺帽污染，用丙酮擦洗，吹干。玻璃膜老化：用稀HF活化1分钟后清洗。内部短路，无法修复。2、响应迟钝：玻璃膜污染，用胃蛋白

26、酶/HCL再生液浸泡后冲洗。玻璃膜老化：用稀HF活化1分钟后清洗。 3、零点飘移：参比电极电解液被污染，更换新电极。隔膜污染，用胃蛋白酶/HCL再生液浸泡后冲洗。导出系统AgCl脱落，无法再生。注意：电极经再生后仍无效，则电极报废，必须更换新电极。7.1.4电极电缆线的检查：仪表要求测量电极输入端对地绝缘电阻大于1012，参比电极输入端对地电阻应大于10M。如果电极电缆线绝缘层破损或被溶液腐蚀，可能会造成接地电阻过小或电极短路，从而使仪表显示跳动甚至无法标定和测量。检查方法：将电极从电极引线螺帽上拧下，用万用表测量电极电缆的参比线（即电缆的屏蔽层）对地电阻。测得的对地电阻应大于10M为正常。如

27、不正常，则将电极电缆线从转换器的3#、4# 端子断开，直接测量转换器4# 端（参比端）对地电阻，如测得的对地电阻大于10M则说明转换器正常，而是电极电缆线绝缘降低所致，可以更换一根新的电极电缆线；如仍不正常则是转换器有问题，需更换转换器。7.2转换器的检查与维护转换器的安装现场不应有强电磁干扰和剧烈振动，也不应有强腐蚀性气体。转换器内部应保持干燥，如发现液晶显示屏出现多个小数点，或是显示的数字出现多余笔画，一般并非转换器故障，而是其受潮所致，应将转换器取下进行干燥处理（用电吹风或灯泡烘干）。转换器的故障率较低。如果确需对其进行检查，请按下述步骤进行。如果转换器出现故障，可送往我厂修理或更换。7

28、.2.1转换器的检查1、 检查前的准备：需要24V 直流电源、直流毫伏信号发生器和电流表等。打开仪表外壳的后盖，松开转换器的安装螺钉，将其卸下取出，参照“3.3 接线端子说明”,将1#、2# 端分别接供电电源正、负端，3#、4# 端分别接直流毫伏信号发生器的毫伏信号正、负输出端。5#、6# 端子悬空不接。将转换器前面板的“定位”和“范围”电位器均调至中间位置。2、 输出电流的检查：转换器的输出电流与量程有关，这里以量程0-14pH为例。如果仪表为其它量程，各pH值对应的输出电流可根据下式计算得出：输出电流pH显示值 16÷（量程上限 量程下限） + 4.00 ( mA )。参见表2，

29、量程为0-14pH的转换器，当直流毫伏信号发生器输出0 mV信号时，仪表应显示7.00 pH，转换器输出电流应为12.00mA，必要时，可调节转换器的转换电路板上的“T-ZERO”电位器使输出电流为12.00mA；毫伏信号发生器输出 -407.12 mV信号时，仪表应显示14.00 pH，输出电流应为20.00mA，必要时，可调节转换器电路板上的“T-SPAN”电位器，使输出电流为20.00mA。如果输出电流误差大于0.2mA，则应更换转换器。3、显示的检查：直流毫伏信号发生器输出0 mV信号，仪表应显示7.00 pH，否则可调节转换器显示电路板的“D-ZERO”电位器使转换器显示7.00 p

30、H；直流毫伏信号发生器输出 - 407.12 mV信号，仪表应显示14.00 pH，否则可调节“D-SPAN”电位器使转换器显示14.00 pH。如调节不过来则转换器显示有故障。4、线性检查：参见表2，直流毫伏信号发生器依次输出各pH值对应的毫伏信号，转换器应显示其对应的pH值。如显示误差值大于0.1 pH则说明转换器线性差，建议更换。表2 mV信号与pH对应表mV407.12348.96290.80232.64174.48116.3258.160.00pH0.001.002.003.004.005.006.007.00mV-58.16-116.32-174.48-232.64-290.80-

31、348.96-407.12pH8.009.0010.0011.0012.0013.0014.005、转换器的“定位”和“范围”电位器的检查仪表完成前述14步检查后均正常，此时调整转换器前面板的“定位”或“范围”电位器，转换器的显示和输出电流均应有变化，否则，说明前面板的“定位”和“范围”电位器调节失效。应检查电位器的接线是否断线。转换器经上述检查一切正常，说明转换器良好。最后，应将转换器的“定位”和“范围”电位器均调回至中间位置。注意：经检修后的转换器再次使用前，或者更换新的转换器后，均应按“6.1 仪表的标定”重新对仪表进行标定。7.3检测器的检查与维护1、流通式取样罐应注意保持适量的样品流速，以免带来较大的滞后。 2、沉入式应保证连接处密封，否则腐蚀电极电缆线以及污染电极引线螺帽，甚至损坏电极。7.4参比电流的检查 仪表接地不当，或者仪表在非防爆场合使用时供电电源不符合要求（仪表未经隔离供电或单独供电），将导致仪表的参比回路有旁路电流流过，致使仪表显示跳动，严重时无法正常测量，甚至损坏pH电极。参比电流的检查：将电极电缆与电极连接好，然后置于被测溶液中，给仪表通电。断开4