分析仪表原理概述

1、分析仪表1 概述： 分析仪器是用以测量物质（包括混合物和化合物）成分和含量及某些物理特性的一类仪器的总称。用于实验室的称为实验室分析仪器，用于工业过程的称为过程在线自动分析仪表，亦称为流程分析仪器。 在工业生产中，成分分析器为操作人员提供生产流程中的有用参数，或将这些参数送入计算机进行数据处理，以实现闭环控制或报警等。利用成分分析仪表，可以了解生产过程中的原料，中间产品及成品的质量。这种控制显然比控制其他参数（如温度，压力，流量等）要直接得多。特别是与微机配合起来，将成分参数与其他参数综合进行分析处理，将更容易提高调节品质，达到优质，高产，低消耗的目标。 成分自动分析仪表利用各种物质的性质之间

2、存在的差异，把所测得的成分或物质的性质转换成标准电信号，以便实现远送，指示，记录或控制。11过程分析仪表的组成： 一般的分析仪表主要由4部分组成，其原理框图如图所示。各部分功能如下。（1） 采样，预处理及进样系统：这部分的作用是从流程中取出具有代表性的作品，并使其成分符合分析检查对样品的状态条件的要求，送入分析器。为了保证生产过程能连续自动地供给分析仪合格的样品，正确地取样并进行预处理是非常重要的。如果忽视这一点，往往会使仪器不能正常工作。采样，预处理及进样系统一般由抽吸器，冷凝器，机械夹杂及化学杂质过滤器，干燥器，转化器，稳压器，稳定器和流量指示器等组成。必须根据被分析的介质的物理化学性能进

3、行选择。（2） 分析器 分析器的功能是将被分析样品的成分量（或物性量）转换成可以测量的量。随着科学技术的进步，分析器可以采用各种非电量电测法中所使用的各种敏感元件，如光敏电阻，热敏电阻急各种化学传感器等。（3） 显示及数据处理系统 用来指示，记录分析结果的数据，并将其转换成相应的电信号送入自动控制系统，以实现生产过程自动化。目前很多分析仪器都配有微机，并用来对数据进行处理或自动补偿，并对整个仪器的分析过程进行控制，组成智能分析仪器仪表。（4） 电源 对整个仪器提供稳定，可靠的电源。12 取样与预处理系统 安装在生产流程中的分析仪表是否能正常地工作，很大程度上取决于取样预处理系统性能的好坏。 取

4、样预处理系统包括取样，输送，预处理（清除对分析有干扰的物质，调整样品的压力，流量和温度等），以及样品的排放等整个系统。 对取样，预处理系统的要求： 使样品从取样点流到分析器的滞后时间最短。 使取样点所取的样品应具有代表性，即与工艺管道（或设备）中的流体组分和含量相符合； 能除去样品中造成仪器内部及管线堵塞和腐蚀的物质，以及对测量有干扰的物质，使处理后的样品清洁干净，压力，温度和流量均符合分析仪器工作要求。121 取样系统 取样系统包括取样点选择，取样探头和探头的清洗。 （1） 取样点选择 取样点选择应满足以下要求： 能正确地反映被测组分变化的地点 不存在泄露 试样中含尘雾量少，不会发生堵塞现象

5、 样品不处于化学反应过程之中 （2） 取样探头 取样探头的功能是直接与被测介质接触而取得样品，并且初步净化试样。要求探头具有足够的机械强度，不与样品起化学反应和催化作用，不会造成过大的测量滞后，耐腐蚀，易安装，清洗等。 探头图说明 （3） 探头清洗 有些分析仪器的探头（如离子选择性电极，PH电极等）经常被介质中的污物污染，导致探头及检测元件反应迟钝，因此，需要定时清洗。清洗时，先用阀门将探头及检测元件与工艺流程隔开。自动清洗装置采用高压的流体喷射，或采用加热，化学法及超声波清洗。被分析的样品从工艺流程中取出到试样预处理系统和分析器，要求样品连续输送，并且要保持样品的完整性，因此在特殊情况下时，

6、需配备必要的加热或预冷却管线等。122 试样预处理系统 预处理系统应除去分析样品中的灰尘，蒸汽，雾及有害物质和干扰组分等，保证样品符合分析仪器规定的使用条件。 （1）除尘 按微尘粒径不同，可采用不同的除尘方法。 机械过滤器的填充物可以用玻璃棉，动物毛等，不要用植物纤维，如脱脂棉等，因它们遇水后，透气性很差。多孔滤芯可由炭化硅，不锈钢，青铜等粉末烧结而成。过滤薄膜用玻璃纤维布或聚苯乙烯薄膜，它们可以除去1m以上的微尘。自洁式过滤器采用400目多孔金属滤芯，其特点是过滤器由流过试样清洗，滤芯不会发生堵塞。 湿式除尘器的原理是气体试样经过水或其他介质时直接进行清洗，吸附，凝缩，起泡等过程，借助吸附力

7、和聚合力将灰尘和其他杂质清除掉。当气样中含有固体，液体及雾杂质时，应采用自洁式纤维除尘器。气样先经过筛网除去尘粒，液体微粒及雾在纤维表面形成液膜，由于气样流动阻力使液膜与纤维表面分离，由液膜本身重力使其向下移动，与此同时钎维得到清洗。 此外，尚有离心式除尘器，它是依靠旋转离心力，粒度和密度较大的物质向四周飞散沉积，能除去20m以上的微尘。 由于各类分析仪器对微尘敏感程度不同，因此需根据具体分析器所容许气样中含尘率，选用合适的除尘器。 （2） 除湿 高温气样经过冷却产生凝结水，或气样本身湿度较大，甚至含有大量蒸汽或游离水。凝结水聚集在管内，可能使管道堵塞。如果气样中含有CO2，SO2，SO3等可

8、溶性成分，它们与凝结水形成腐蚀性酸，这样不仅腐蚀管道，还给分析结果带来较大的误差。因此，要求送入分析器的气样必须是经过除湿器处理后的干燥气体。 对于气体中含有较多游离子水的试样，可采用气水分离器 进行除湿。当气体流速较小时，靠碰撞及重力作用，除去质量较大的游离水；流速较高时，气体沿分离片旋转，靠离心力析出水滴，通过气水分离器后的残留水为5%。聚集在底部的冷凝水需定期排走。 （3）有害成分处理 当被分析的气体中含有腐蚀性物质，或对测量产生干扰，造成分析误差的组分时，应注意选用合适的吸附剂，采用吸收或吸附，燃烧，化学反应等方法除去。 此外，还可以采用燃烧法，将气样通过催化剂作用在高温燃烧室燃烧，使

9、有害成分通过燃烧转化为无害成分。（4） 压力调整及抽吸装置 当过程压力较高时，取样需采用减压阀和稳压阀，是试样压力符合分析系统的要求。常用针阀，也可用蒸汽减压阀或液体减压阀来进行减压。当过程压力较低时，必须采用抽吸装置将试样从过程中抽出并导入分析系统。常用抽吸装置有振动模式泵，喷射泵，及水流抽气泵等。（5） 取样及预处理系统的配置： 取样及预处理系统配置的原则：输送管线及预处理装置不堵塞，不被腐蚀，不泄露；并且试样经过输送和预处理后不影响分析精确度，还具有代表性，响应时间快，试样符合分析仪器使用要求；另外还需考虑投资少，维护检修方便等。因此，系统配置的程序为除尘除湿减压除有害成分调压分析检测器

10、排放。如工艺过程压力较高，则在取样口附近经减压阀减压后，再送入预处理系统。 一般情况下，根据试样压力和温度，连接导管的内径为4-6mm的不锈钢管，铜管，铝管，聚氯乙烯管，尼龙管，橡皮管及玻璃管等。在有可能堵塞处，应局部加粗，避免堵塞。如在试样输送过程中因冷却而产生冷凝液时，则应安装加热伴管，同时还可设置冷凝器收集器。 工业上常见的基本取样系统有以下几种： 单点取样系统 带反冲洗的单阀流路切换系统 双段双泄系统2 工业色谱仪气相色谱分析法是一项新的分离技术，由于它分离效能高，分析速度快，样品用量少，并可进行多组分分析，因而发展很快，是目前工业过程中应用最为普遍的一中成分分析仪，但色谱仪不能实现连

11、续进样分析。 气相色谱仪主要有实验室气相色谱仪和工业气相色谱仪。用于生产流程中的全自动气相色谱仪称为工业色谱仪。21 色谱分析的基本原理 色谱分析是一种物理化学的分析方法，特点是使被分析的混合物通过色谱柱将各组分进行分离，并通过检测器后输出与组分的量成比例的信号。1-气瓶 2载气 3进样阀 4程序控制器 5色谱柱 6恒温箱 7检测器 图示为气相色谱工作原理图。载气由气瓶提供，经过流量调节阀和转子流量计后进入进样阀。被测试样从进样阀注入，并随载气一起进入色谱柱。色谱柱内的固定相是一些吸附剂或吸收剂，吸附剂或吸收剂对不同的物质有不同的吸附能力或不同的吸收能力。因此当包含样品的流动相流过固定相表面时

12、，样品中各个组分在流动相和固定相中的分配比例不相同，使得各组分在色谱柱中流动的速度不同，进而使各组分离开色谱柱进入检测器的时间也不一样。检测器根据样品到达的先后次序测定出各组分及浓度信号，得到色谱图。22 工业色谱仪的组成 工业色谱仪由取样系统，分析单元，程序控制器，数据处理装置等部分组成，见图 取样系统包括压力调节阀，过滤器，流量控制器，样品温度调节装置和流路切换阀等。其任务是清除试样和载气中可能存在的雾气，油类，水分，腐蚀性物质和机械杂质等，并使进入分析系统的气样及载气的压力和流量保持恒定。 分析单元由色谱柱，检测器，取样阀，色谱柱切换阀等部分组成。其作用是被分析气样在载气流的携带下进入色

13、谱柱，在色谱柱中各组分按分配系数的不同被先后分离，依次流出，并经过检测器进行测定。 程序控制器按一定的时间程序，对取样，进样，流路切换，信号衰减，零位调整，谱峰记录及数据处理等分析过程发出指令，进行自动操作。 数据处理装置将检测器的输出信号，经过一定的数据处理后进行显示，记录，或通过计算机实现生产过程自动化。 除上述基本部分外，工业色谱仪还应包括一些辅助装置，如供热导检测器用的稳压电源，做氢火焰离子化检测器的微电流放大器及恒温箱的控制线路等。3 氧量分析仪 31 概述 氧含量分析器是目前工业生产自动控制中应用最多的在线分析仪表，主要用来分析混合气体和钢水中的含氧量等。 过程氧量分析器大致可分为

14、两大类。一类是根据电化学法制成，如原电池法，固体电介质法和极谱法等；另一类是根据物理法制成，如热磁式，磁力机械式等。电化学法灵敏度高，选择性好，但响应速度较慢，维护工作量较大，目前常用于微氧量分析。物理法响应速度快，不消耗被分析气体，稳定性较好，使用维修方便，广泛地应用于常量分析。磁力机械式氧气分析器更有不受背景气体导热率，热容的干扰，具有良好的线性响应，精确度高等优点。 32 氧化锆分析仪 氧化锆分析仪是一种新型的氧含量分析器。与磁性氧分析器相比，它具有结构简单，稳定性好，灵敏度高，响应快，价格便宜等优点，因而近年来已经得到了大面积的推广和应用。氧化锆是固体电解质，在高温下具有传导氧离子的特

15、性。在氧化锆两侧涂上多孔铂电极，当两侧气体中氧浓度不同时，会发生下列反应：阴极（氧浓度高侧） O2+4e 2O2-阳极（氧浓度低侧） 2O2-4e O2这样，就构成了以氧化锆管为电解质的浓差电池。两极之间的电动势E可由能斯特公式求得： 式中R气体常数；T绝对温度，K；n参加反应的电子数（n=4）；F被测气体氧浓度百分数；px被测气体氧浓度百分数；pA参比气体氧浓度百分数，一般为20.60%。只要测得电势E，便知与被测气体中的含氧浓度。 氧化锆分析仪整机工作原理如图所示。用空气作参比气，通入氧化锆管内侧，被测气体经过滤器除去机械杂质后进入管外，用泵抽吸被测气样和空气，使它们流速稳定，并且使两相流

16、体的总压力基本相同。在管外装有测量氧化锆管工作温度的热电偶，热电偶的输出电热信号送入温度控制器，以实现定温控制。直插式氧化锆分析仪的特点是反应迅速，加装过滤器后响应时间也只有3秒左右。目前主要用于锅炉烟道中氧含量和高温炉中气休氧含量的在线测定与控制。33 磁式氧分析器 331 气体的磁性 任何物质在外磁场的作用下都能被感应磁化。由于物质的结构组成不同，各种物质的磁化率（K）也不同。根据磁化率大小，物质可分为顺磁性（K0）的和反磁性（K0 的。顺磁性气体的体积磁化率可用下式表示： 式中 C-居里常数 R-气体常数 M-气体分子量 P-压力 T-绝对温度从上式可见，顺磁性气体的体积磁化率与压力成正

17、比，而与绝对温度的平方成反比。即在气体的温度升高时，它的体积磁化率急剧下降。热磁式氧分析器就是基于氧气的体积磁化率大，以及它的磁化率随温度升高而急剧降低的特性而制成的。 要直接测量混合气体的体积磁化率来确定氧的含氧量的多少是很困难的，因为氧气与其他气体相比，虽然氧的磁化率最大，而其值却很小。为此，工业上也同其他分析器一样，利用有关规律作间接测量。例如：在不均匀磁场中，顺磁性气体被发热元件加热后，磁化率会显著降低而形成热磁对流效应；又如在不均匀磁场中，被顺磁性气体包围的物体所受的吸引力，随该气体磁化率的变化而变化等，根据上述两种方法，可分别制成热磁式和磁力机械式氧量分析器。332 热磁式氧分析器

18、 热磁式氧分析器的工作原理如图： 传感器本身是一个中间有通道的环形气室，待测气体进入环形气室后，沿两侧往上走，最后从出口排出。当无外磁场存在时，中间通道两侧的气流是对称的，所以中间通道无气体流动。在中间通道的外面均匀地绕以铂电阻丝，铂丝通电后既起到加热的作用，又起到测量温度变化的感温元件的作用。铂电阻分r1、r2两部分，r1、r2分别作为测量电桥的两个桥臂，与固定电阻R1、R2组成测量电桥。通电加热到200400，当气样进入环形后，顺磁性氧化被左侧强磁场吸入水平管道内，被热丝r1加热，氧的磁化率因温度升高而迅速降低，未被加热的氧气磁化率高，受磁场吸力较大，被吸入水平管道内置换已被加热的氧气。这

19、一过程不断进行，就形成了热磁对流，或称磁风。在磁风的作用下，左侧热丝r1被气流冷却，阻值降低；气流流经右侧热丝r2时，因气流的温度已升高了，冷却作用不大， r2的变化远小于r1的变化，电桥失去平衡。输出不平衡电压的大不就表示了被分析气体中氧含量的多少。 热磁式氧分析器的特点是：结构简单，便于制造和调整；但是当环境温度升高时，分析器的指示值下降；大气压变化使气体压力相应改变，因此指示改变；当被测气体流量变化时也要引起测量误差等等。因此，在实际使用中，常采用恒温措施、双桥测量电路、对被测气样进行稳压、稳流等措施，以减小测量误差。磁力机械式氧分析器可以连续分析气样中的氧含量，并具有不受前景气体的导热

20、率、热容等因素的干扰，精度高（2%），测量范围广，从微量（10-6级）直到0%100%O2，响应快，输出线性等优点，因而在生产和科研部门得到了广泛的应用。4 热导式气体分析器热导式气体分析器是一种物理式气体分析器。它结构简单，性能稳定，价格便宜，易于工程上的在线检测，是气体分析仪中最常用的一种。41 测量基本原理 热导式气体分析仪用来分析混合气体中某一组分（称为待测组分）的含量。它是根据混合气体中待测组分含量的变化，引起混合气体总的导热系数变化这一物理特性来进行测量的。由于气体的导热率很小，直接测量困难，因此工业上常常把导热率的变化转化成热敏元件阻值的变化，从而可由测得的电阻值的变化，得知待测

21、组分含量的多少。 1气体导热系数（又称导热率）在热力学中用导热率（亦导热系数）来描述物质的热传导，传热快的物质导热率大。气体的导热率随温度变化而变化，即： 式中0-0时的导热系数； t-t时的导热系数；导热系数的温度系数； t温度。用上式就可求得各种温度下的气体导热系数。表2-2-13列出了各种气体在0与100时的导热系数相对导热系数/0（相对于空气为0时的导热系数之比）和导热率温度系数值。2混合气体的导热系数实验结果表明，互不发生化学反应的气体混合物的导热系数可由入式计算：式中混合气体的导热系数； i对应于百分含量为Ci的组分导热率；Ci混合气体中第I组分的百分含量。 当被测混合气体中某组分

22、的导热系数与其他各级分的导热系数有显著差别，并且其他组分的平均导热系数在测量中保持恒定时，则上式可化简为： 式中混合气体的导热系数； 2其他组分的平均导热系数；1、C1待测组分的导热系数及百分含量。热导式气体分析仪就是利用各种气体导热系数的差异和导热系数与含量的关系来进行测量分析的。3测量方法气体导热系数的值很小，直接测量它是很困难的。因此在实际测量中，是利用热敏感元件的电阻值随温度变化而变化的物理特性，将混合气体中待测组分含量的变化所引起的导热系数的变化转变成热敏元件的电阻值的变化，即将导热系数的测量，转变为热敏元件的电阻的测量。图2-2-16为热导式气体分析仪测量线路原理图。核心部分是发送

23、器电桥部分，此外还有电源部分和显示仪表部分。显示仪表一般采用自动电子电位差计。图2-2-16可知，发送器部分由测量气室与参比气室组成电桥的四个桥臂。R1、R2、R3、R4均为完全相同的铂丝电阻，R2、R4为参比桥臂，它们封在充有标准下限气体的密闭室内；R1、R3为测量桥臂，它们置于有待测气体流过的工作室内。R0为调零电阻，WS为量程电位器，电桥的加热电流由稳压电源供给，通过调整电位器W1，使加热电流为规定值。当测量值零位而桥路不平衡时，亦可调整R0使电桥输出为零（即零位调节）。当测量气室通入待测气体，其组分与参比气室中标准气体不同，其导热系数也不同，引起工作气室中铂丝电阻值的改变，电桥失去平衡

24、，产生一个不平衡电压信号输出，它通过二次仪表进行指示、记录或调节，即可测得待测组分的百分含量。5 红外线分析器红外线分析器是根据气体 （或固体，液体）对红外线吸收原理制成的一种物理式分析仪器。它能连续测量，测量范围宽，精度高，灵敏度高，并且有良好的选择性，因此在工业生产中得到了广泛的应用。51 红外线分析器的检测原理 各种多原子气体（CO，CO2，CH4等）对红外线都有一定的吸收能力，但不是整个波段都能吸收，而只是吸收一部分波段，这些波段称之为特征吸收波段。常见的多原子气体特征吸收波长列在下表中。 由于气体不同，吸收红外线的波长也不同。红外线分析器就是基于某些气体对不同波长的红外线辐射能具有选

25、择性吸收的特性。当红外线通过混合气体时，气体中的被测组分吸收红外线的辐射能，使整个混合气体因受热而引起温度和压力增加。这种温度和压力变化与被测气体组分的浓度有关，把这种变化转换成其他形式的能量变化，就能确定被测组分的浓度。 红外线被吸收的数量与吸收介质的浓度有关。当红外线射入介质被吸收后，透过光的强度与入射光的强度之间的关系由朗伯-贝尔定律确定： 式中 I， - 分别为吸收后和吸收前射线的强度 u- 吸收系数 l- 介质的厚度（也叫光程长度） C- 介质的浓度 当被测组分浓度很低，或l很小时，则上式可近似为线性关系，即： I=（1-Ucl）因此，一般红外线分析器为保证仪表读数与浓度呈线性关系，

26、当被测组分浓度大时，选用较短的测量气室；浓度低时，测量气室选得长些。测量气室的长度为0。5500mm范围内。 52 红外线分析器的结构组成 典型的红外线气体分析器的结构组成示意图各组成部分的作用如下：1光源 2斩光器 3滤光室 4样品室 5参比室 6检测室 7放大器 8显示器 521 光源 辐射区的光源有两种，一种是单光源，一种是双光源。单光源只有一个发光元件，经两个反光镜构成一组能量相同的平行光束进入参比室和样品室。而双光源结构则是参比室和样品室各用一个光源。双光源因热丝发光不尽相同而产生误差。 光源的任务是产生具有一定频率（2-12Hz）的两束能量相等又稳定的平行红外光束。光源一般多用镍铬

27、丝制成。 522 样品室和参比室 多数红外线分析器的样品室和参比室是由黄铜制成的，要求内壁光滑，镀金，以使红外线在气室内多次反射而得到的良好的透射效果。如测腐蚀性气体时，可选用玻璃，不锈钢或氟塑料的制品。 参比气室中充有不吸收气体。试样则只能通过样品室。 523 滤光室 滤光室通常有两种，一种是充气的滤光室，一种是干涉滤光片，能使红外线分析器根据需要更换干涉滤光片，以满足检测不同气体的需要。 524 斩光室 用来将光源发出的光辐射信号通过电动机调制成交变信号，从而可避免检测信号时间长而漂移。 525 检测室 检测室的作用是用来接受从红外光源辐射出的红外线，并转换成电气信号。大多数红外线分析器都

28、采用电容微音器式检测器。检测器的结构如图。检测器的两个接收室间用薄金属膜片隔开。因此，当样品室发生了吸收作用时，到达接收室的试样光束比另一接收气室的参比光束弱，于是检测器参比接收室中的气压大于样品接收室的气压。而金属隔膜和一个固定电极构成了一个振动电容的两个极板。此电容器的电容变化与试样室内吸收红外线的程度有关。故测量出此电容量的变化，即可确定出样品中待测气体的成分。 53 取样系统 常压测量时，红外线气体分析器的气样出口是通过大气的。取样系统包括气体净化，减压，干燥，去除化学杂质和流量计等。如果样气是高温情况，则还需要有冷却装置。 6 工业PH计PH计又叫酸度计。工业PH计是能连续测量工业流

29、程中水溶液的氢离子浓度的仪器。纯水的PH=7，为中性。PH 7时为酸性溶液，PH7时为碱性溶液。工业PH计由发送器和测量仪器两大部分组成。发送器由玻璃电极和甘汞电极组成，它的作用是把PH值转换成直流信号。工业PH计的测量仪器一般用电子电位差极即可。 61 检测原理 电位测定法的基本原理是在被测溶液中插入两个不同的电极，其中一个电极的电位随溶液氢离子浓度的改变而变化，称为工作电极；另一个电极具有固定的电位，成为参比电极。这两个电极形成一个原电池，测定两电极间的电势就可知道被测溶液的PH值。 62 参比电极 常用的参比电极有甘汞电极和银-氯化银电极。（1） 甘汞电极 在溶液PH值测定中使用最普遍的

30、参比电极是甘汞电极。甘汞电极由一个内电极装入一个玻璃外壳制成。内电极的引线下端浸入汞中，汞下面装有糊状的甘汞，并用浸在氯化钾溶液中的纤维丝堵塞。下部为溶液通道（一般为多孔陶瓷制成）。氯化钾溶液作为盐桥。盐桥连接内电极和被测溶液，使之形成电通路。甘汞电极的电位取决于氯离子的浓度，改变氯离子的浓度就能得到不同的电极电位。采用不同浓度的氯化钾溶液，可以制得不同电位的甘汞电极。甘汞电极可分为饱和式，3。5N式，1N式和0。1N式等几种，常用的是饱和式甘汞电极，因为饱和氯化钾溶液的浓度易于保持。当氯化钾溶液为饱和，温度为25时，甘汞的电极电位为E=+0。2433V。甘汞电极结构简单，电位较稳定，但电极电

31、位受温度的影响教大。（2） 银氯化银电极 其原理与甘汞电极相似。对于饱和的氯化钾溶液，在25下，其电极电位E=0。297V。这种电极结构比较简单，电极电位在温度较高时仍然较稳定。63 工作电极 PH传感器的工作电极有玻璃电极，氢醌电极和锑电极等。工业上常用的是玻璃电极，锑电极主要用于测量半固体，胶状物及水油混合物中的PH值。 (1) 玻璃电极 当玻璃电极插入被测试样时，在PH敏感玻璃膜内部溶液（参比溶液）和被测溶液之间建立起氢离子的平衡状态，此时的电极电势为： 式中 -不对称电位； -参比溶液的氢离子的浓度。 对于给定的玻璃电极，是一个常数，则电极电位只与被测溶液氢离子的浓度有函数关系。 同样

32、玻璃电极受温度的影响较大，必须把温度补偿电阻接入测量电路，以补偿温度对PH值测量的影响。玻璃电极的正常工作温度在255之间。（2） 氢醌电极 将铂极片浸入饱和醌-氢醌溶液中，即形成氢醌电极，其电极电势为： 由上式可见，其电势E正比于溶液的PH值。氢醌电极的优点是结构简单，反应速度快，但温度影响大，在高温下电极电位不稳定等。 （3） 锑电极 这是一种金属-金属氧化物电极。其电极电位产生于金属与覆盖其表面上的氧化物的界面上。锑电极的结构也比较简单，可用于半固体等混合物中的PH值的测量，但测量精度不高。 64 仪器的维护和维修 该仪器在运行过程中，因它在高阻抗的条件下工作，日常维护工作的好坏将直接影

33、响它的正常使用。为此维护时必须注意以下几点：1 玻璃电极勿倒置，甘汞电极内从甘汞到陶瓷芯不能有气泡，如有气泡必须拆下清洗；2 必须保持玻璃接线柱，引线连接部分等的清洁，不能沾污油腻，切勿受潮和用汗手去摸，以免引起检测误差；3 在安装和拆卸发送器时，必须注意玻璃电极球泡不要碰撞，防止损坏，同时不宜接触油性物质。应定时清洗玻璃泡，可用0。1mol的HCL溶液清洗，然后浸在蒸馏水中活化。 仪表的常见故障修理如下。1 指针不稳有摆动现象时，应检查接地是否良好；检查高阻转换器是否工作稳定；检查各线端子是否接好等。2 当指示值超出刻度不能读数时，应检查甘汞电极瓶内的溶液是否流完，或陶瓷管是否有气泡，或测量

34、回路是否开路等；检查电极接线是否脱落，断线；检查高阻转换器是否正常工作；还应检查电极是否有气泡等。3 当指示值不准，但指针在刻度范围内时，应检查电极是否有油污，若有时可用干净的药棉轻轻地搽球泡部分，或者用0。1mol的稀盐酸清洗，搽干。另外可检查发送器部分的电极和电缆接线端子，以及仪器和电缆的接线端是否绝缘良好，可用低电压绝缘计进行检查，但检测时必须将电极断开，连接仪器的插头也要断开，如发现不好，用乙醚清洗，然后在100温度下烘干；若玻璃电极球泡已老化或有裂纹时，则应更换新的电极，新电极在使用前必须在蒸馏水中浸泡24h；检查发送器接线盒内是否漏水等。7 工业电导仪酸，碱，盐溶液都具有传导电流的

35、特殊性质，常用物理量电导G来描述，它与溶液的浓度有关，利用溶液的这种性质，可制成各种电导式分析仪。 工业电导仪是一种历史悠久，应用比较广泛的分析仪表。它用来分析酸，碱溶液的浓度时，常称它为浓度计，直接指示溶液电导的就称它为电导仪，用来测量蒸汽和水中盐的浓度时，常称为含盐计。 另外，利用气体溶于某种溶液时，再通过检测该溶液的电导，也能间接地用来分析气体的浓度。71 工业电导仪的检测原理711 溶液的电导和电导率 当电解质溶液中插入一对电极并通过电流时,溶液中离子在外电场作用下，分别向两个电极移动，完成电荷的传递，所以电解质溶液又被称为液体导体。电解质溶液同样也遵守欧姆定律，也可用式表示： 式中 R-溶液的电阻，； L-电极间的距离，m； -溶液的电阻率，。m；