SWAN其化仪表介绍(1)后期修改资料.ppt

1、SWAN仪表,溶解氧表,电流法:测量原理,在电极对上加一电压并测量产生的电流. 所加电压和被测离子的氧化还原电位相似或略高. 生成电流 (A). 注意:被测物在测量过程中会被消耗. 电极需要运行一段时间以达到极化平衡.,电流法: 溶解氧,电极表面覆盖一层选择性膜以排除其他干扰离子的影响. 消耗的氧产生电流，产生的电流被测量. 必须进行样水温度补偿,测量值补偿到25C.,电流法: 氧电极,电流法,因为电流是由消耗氧产生的,因此样水中除氧外不能有其他干扰离子. 断电后电极需要再运行一段时间达到极化平衡. 电极需要运行一段时间以消耗电极内部的氧.,电流法: 氧电极的响应,电流法: 氧电极的校准,没有

2、电流代表真正的零点,要达到真正零点电极需运行一段时间以消耗系统内部的氧. 没有零点校准. 大气中氧的含量为 21%,这是斜率校准的一个理想标样.在校准时需要考虑大气压和温度.,电流法: DO 校准曲线,溶解氧的测量原理（电流法）,溶解氧测量,氧测量时要考虑的重要因素 电极响应速度； 测量准确； 低维护。,电极响应速度 SWAN氧电极有较大面积的金阴极，可保证测量快速，响应灵敏。 响应速度快： T90 30 s,SWAN三电极系统氧电极,测量准确 三电极系统：金阴极，银阳极，银保护电极 银保护电极可以防止电解液中的氧和测量电极发生反应,更换电解液后保护电极可以缩短电极稳定时间，保证测量准确,溶解

3、氧测量,低维护 简单、有效的空气校准 渗氧膜更换简单 仪表自动诊断(渗氧膜、电解液),SWAN氧表特点,金电极的表面积大，响应速度快。 自动电极检测。 自动温度补偿功能。 一体化温度测量功能。 一体化流量测量功能 。 操作简单，维护量少。 高质量的变送器,Monitor AMI Oxytrace,带Faraday电极的氧表,电极的Faraday自动检测功能。 金电极的表面积大, 响应速度快。 自动温度补偿功能。 一体化温度测量功能。 一体化流量测量功能 。 操作简单，维护量少。 高质量的变送器。,Monitor AMI Oxytrace QED,电极自检功能,SWAN仪表,pH表,电位法测量原

4、理,测量在零电流电解液中的电极产生的电位. 生成电压 mV. pH, Redox, Sodium, Potassium, Fluoride等离子选择电极,电位法测量原理,电位法测量原理,EMF (电动势) 测出的电位差 (离子选择电极和参比电极电位)与溶液中被测离子活性的对数成线性比例关系. EMF Millivolts (mV), 可能为负数.,pH电极,p(otential of) H(ydrogen) 用氢离子浓度的负对数来表示溶液的酸性或碱性,范围在 0-14.,Nernst,Nernst方程给出电位与离子活性的关系. 电压信号转化成浓度 (pH, ppb). 在解Nernst方程时必

5、须同时测量温度,因温度与离子活性有关. .,温度影响,在解 Nernst方程时必须同时测量温度. 测量值反映了离子的活性. 在把离子活性向浓度转化时需要温度补偿曲线. 浓度都补偿到25C,温度影响,离子选择电极,Liquid Membrane,玻璃电极,pHSodium,AmmoniumNitratePotassium,参比,玻璃套,环行隔膜,隔膜,液体或凝胶内冲液,不同的横隔膜,复合电极,特殊测点用特殊填充液,液体或凝胶 内冲液,带隔膜的敏感玻璃电极,pH 范围,Concentration H+ Mol/pHSubstance0.110.4% 盐酸0.012 0.0013CocaCola0.

6、00014 0.000015葡萄酒,果汁0.0000016人体皮肤 0.00000017高纯水0.00000001 8自来水0.000000001 9海水,肥皂0.000000000110碱性锅炉给水 0.00000000001 1130% 氨水0.00000000000112 0.0000000000001 130.4% 苏打水0.0000000000000114,pH信号受温度影响,pH补偿,等势点 不同温度的校准曲线有不同的斜率,但都交汇在一个活性点. 对pH电极来说理论上的等势点是0 mV. 由于制造电极的材质、做工不同以及电极本身的老化会造成等电势点的变化。 等电势点的修正叫补偿，补

7、偿可以导致校准曲线的平行移动。,pH斜率,电极斜率表现的是电极对离子浓度变化如何反应。理想的电极对在25 C浓度每变化十位时电位变化59.16 mV. 斜率校准时必须考虑缓冲液的温度. 必须观察电极的响应时间. 斜率修正会导致校准曲线的变化.,pH值与电压,25 C 时pH 的理想电压和 H+ 的活性,pH 4 +177,6 mV0.0001 pH 6 + 59,2 mV 0.000001 pH 7 0 mV 0.0000001 pH 8 - 59.2 mV 0.00000001 pH 10 - 177,6 mV0.0000000001,Variation:Zero:+/- 30 mV Slo

8、pe:+/- 3 mV,pH 缓冲液,用已知 pH值的缓冲液校准pH系统的零点和斜率. 缓冲液的值会随着温度而变化,通常以 25 C为基准. 可以把不同温度下缓冲液的值输入缓冲液. 对于一个已知的缓冲液,必须知道其温度曲线. 校准时温度探头必须插入缓冲液.,固态电解液 复合电极,液态电解液 复合电极,液态电解液 分离电极,电极种类,SWAN pH 电极,pH电极的选择,应用 pH 范围 仪表/电极 一般水处理混床出口 7ISE with SI 或 FL电极阳床出口 1 7ISE 标准电极 饮用水,泳池 6 8ISE标准电极 废水 6 9ISE 用 AY 电极 电力炉水 8 - 10检查应用蒸汽

9、,炉水 AVT处理 8 - 10 Deltacon pH补给水 8 10 Deltacon pH 凝结水 7ISE with FL 电极 半导体 7ISE with FL 电极除CO2 9 - 10ISE 标准电极 制药 6.5 7.5ISE with SI 电极ISE 标准电极,一、测量原理： 指示电极是对氢离子具有高度选择性的pH 玻璃电极。 复合电极：指示电极和参比电极合二为一的电极。,pH表测量原理（电位法）,消除静电荷影响： 外加KCl电解液，增加纯水电导率。,pH测量影响因素,纯水介质中影响pH测量的主要因素 静电荷影响测量的准确性； 流量影响测量的稳定性； 校准时温度对缓冲液的影

10、响。,消除流量对测量稳定性的影响： QV-Flow pHT流通池； 带流量计、针形阀，可监测并控制样水流量； 样水从流通池上部进入，从上部流出，避免涡流形成； 校准便捷； 校准时可同时测量缓冲液温度并对缓冲液进行温度补偿，确保测量准确。,pH测量影响因素,其它阳离子不干扰氢离子的测量,SWAN pH 电极,固态电解液 复合电极,液态电解液 复合电极,液态电解液 分离电极,二、电极种类和应用,SWAN pH 电极,复合电极,流通池,变送器,Monitor,SWAN pH表,SWAN pH表特点,外加KCl电解液保证在低电导时pH的精确测量。 简单精确的两点校准。 自动温度补偿功能。 一体化样水流

11、量测量 。 高质量的变送器。,SWAN仪表,电导率表,电导率,电导率是指物质的导电能力 溶液的导电能力受下面因素影响: 浓度 离子活性 温度,电导率,Resistivity: R= U/I Conductivity: G= 1/R 电导率和电阻率关系. 0.1 Siemens = 10 M 0.055 Siemens= 18,18 M,极化影响,极化 电极两端通过电流时会导致溶液中的离子在两个电极表面积聚导致电极极化.,极化,消除极化: 用交流电 调节测量频率 优化电极设计 使用4电极传感器,电池常数,电池常数 (k) 电极之间的距离和表面积的比值,2 线制电极,4线制电极,应用于废水电导率测

12、量 四电极系统中交流电只加于外部的电极对. 内部电极测的电压不受极化影响 0 - 200 mS/cm,电极,2线制电极: UP-Con1000-SL RC-U,4线制电极 Shurecon S Shurecon P,感应测量原理,感应测量原理,应用于腐蚀性溶液或会导致电极污染的溶液的电导率测量. 范围: 0.1 2000 mS/cm,感应原理 (toroidal),两组平行线圈 仪表给第一个线圈加上交流电 ,周边的样水会被感应生成电流,感应生成的电流大小取决于水中的电导率大小.生成的感应电流又会在第二个接收线圈中引入信号,此信号被测量.,应用,电导率测量原理,电导率 = 1/ 电阻率,电导率测

13、量,电池常数精确，保证测量准确 每支电极的电池常数均精确到小数点后五位。,例如: K=0.04015 钛合金电极，测量范围: 0.0551000 uS/cm，应用于汽水取样系统各测点,例如: K=0.01003 不锈钢电极，测量范围: 0.005300 uS/cm，应用于凝结水精处理或半导体行业,影响电导率测量准确性的因素 电池常数； 温度补偿。,钛电极 不锈钢电极,SWAN电导率电极,内置温度传感器，快速响应。,不同介质中温度对电导测量的影响,温度补偿器消除温度对测量值的影响 不同介质中的温度补偿曲线不同。 温度补偿曲线不是线性的。 SWAN仪表有7种不同介质的温度补 偿曲线供选择，确保测量

14、准确。,比导仪 阳导仪 比导阳导仪,SWAN各类比导阳导,卡锁式安装,卡锁式电极安装，防止电缆缠绕,SWAN电导率表的特点,精确的电极常数(k=0.xxxxx)，保证电导率测量准确。 多种温度补偿曲线适应不同介质样水（如酸性、碱性，超 纯水等）。 特别设计的便捷式离子交换树脂柱。 一体化样水流量测量。 高质量变送器：LCD背光大屏幕、多参数（过程值、温度、 流量、报警）同屏显示、菜单式操作、1500个数据存储。,SWAN仪表,联氨表,联氨表,联氨 (N2H4 ) 是一种不稳定的还原剂，在95C 时分解成为氨 (NH3), 氮 (N2),和氢 (H2)。 它可以有效地去除残留的氧： N2H4 +

15、 O2 - 2 H2O + N2 N2 与H2 进一步反应产生碱性pH 环境，有利于降低设备在蒸汽中的腐蚀。,电流法测量原理,联氨测量,长溢流杯 保证流量恒定，消除流量对测量值的影响。,影响联氨测量的影响因素：流量,联氨表特点,三电极系统保证稳定的零点 长寿命的测量电极和参比电极 电极的连续清洗功能 响应速度快 样水流量报警 自动温度补偿 高质量的变送器,SWAN仪表,酸度计、碱度计,在线酸碱浓度分析仪,感应式电导率测量原理。 可测量NaCl、HCl、NaOH、H2SO4 、HNO 3 等 浓度以及电导率、盐度和TDS。 自动温度补偿。 免维护。,SWAN仪表,余氯表,SWAN系列消毒剂分析仪

16、,光度法,便携式,三电极法,电流法测量原理,Monitor AMI Trides余氯表特点,三电极系统保证稳定的零点。 长寿命的测量电极和参比电极。 溢流装置消除测量值受流量影响。 测量电极连续自动清洗。 响应速度快。 高质量的变送器。 样水流量报警。,Monitor AMI Codes消毒剂分析仪特点,光度法测量原理，不受水中任何添加物质的影响。 可实现氯胺的检测。 每次测量前的自动零点校准保证测量准确。 长寿命蠕动泵。 断试剂和断样水报警。 高质量的变送器。,SWAN仪表,浊度仪,在线浊度分析仪,Monitor AMI Turbitrack/Turbitrace,浊度仪测量原理,Measu

17、rement of the light scattered 90 sideways described in DIN/ISO 7027,Light Source (LED),Scattered Light Receiver,Transmitted Light Receiver,Particles in Sample,一定波长的光源透射过样水，检测180时透射光和 90时散射光的强度。 二者的比值即为浊度值。 测量结果是根据福马肼校准曲线得出, 读值单位为FNU (Formazine Nephelometric Units)。,SWAN在线浊度分析仪特点,高精度浊度仪用于测量纯水或超纯水中的低浊

18、度。 响应速度快：T9015s测量范围: 0.000 - 100.0 FNU精度 0.001 FNU 或读值1% 。 仪表内部有过滤器可进行自动零点校准。 内置流量控制器和流量计（AMI Turbitrace）。 进水压力范围宽 1 - 10 bar, 流量 5 l/h 。 维护量低。,在线非接触式浊度仪,型号：Monitor AMI Turbiwell 测量范围：0-200FNU,Turbiwell浊度仪,Optics is not in direct contact with sample!,Turbiwell浊度仪样水流程,Sample inlet 样水入口,Overflow cell

19、outlet 溢流杯出口,Overflow cell sample inlet 溢流杯样水入口“,Drain 排水口,Sample measuremen chamber 样水测量池,Turbiwell浊度仪特点,采用激光原理，样水非接触式测量 无需零点校准 适用于含有泥砂、有机物、铁、锰等污染物的样水浊度测量 可手工排放淤积在流通池中的泥砂 流量范围宽：10-30 l/h,便携式仪表,便携式仪表,溶解氧表 AMI Inspector Oxygen pH表 AMI Inspector pH 电导率表 AMI Inspector Conductivity 电阻率表 AMI Inspector Resistivity,便携式仪表,便携式仪表的意义： 实验室仪表不能和在线仪表进行比对