pHORP电极使用说明书.docx
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pHORP电极使用说明书
指导手册TOA&DKK
pH/ORP传感器（电极）
●请将手册置于操作人员方便取拿之处。
●使用前请详阅手册中的正确操作方法。
安全警告
（1）开始接线操作前请确保电源已切断。
（2）电极的主要成分是玻璃，而HC-72和HC-81的管也是由玻璃制造。
请小心
轻放以免损坏电极或被玻璃碎片所伤。
1、概述………………………………………………………………2
2、系统配置…………………………………………………………2
3、安装………………………………………………………………3
4、运行………………………………………………………………7
5、校准………………………………………………………………9
6、维护……………………………………………………………12
7、故障检修………………………………………………………16
8、传感器装拆……………………………………………………17
1、概述
pH变送器和ORP变送器是分别用来测量液体的pH值和氧化还原电位的。
这本指导手册对测量系统的表述是建立在pH检测计和ORP检测计的传感器之上的。
至于变送器的调整，请根据不同型号查阅另外提供的指导手册。
另外，传感器上配备一清洗系统，关于清洗系统细目请参照另外单独准备的指导手册。
pH/ORP检测计从安装到常规测量的步骤
步骤
说明
参考章节及备注
安装
↓
布线
↓
操作准备
↓
操作
↓
校准
↓
安装到控制点
↓
常规测量
选择安装位置安装变送器和传感器
安装测量电缆并布线
准备传感器并确认布线
打开电源使系统进入操作状态
用标准液进行pH检测计和ORP检测计校准及
显示确认
安装控制点（选择）
“3.安装”
变送器指导手册
“3.3布线”
“4.1操作准备”
“4.2开动步骤”
“5.校准”
变送器指导手册
2、系统配置
pH/ORP测量系统的基本组成是一个传感器和一台变送器。
在某些情况下还加入记录仪。
当变送器位于离测量点较远的位置时,在测量点附近安置一个接线盒并用延长电缆把接线盒和变送器连接起来，如下图所示。
3页图：
pH/ORP测量系统图例
（1）电极
通常，复合式电极是由一个玻璃电极，一个叁考电极和一温度补偿元件组成的一个单一体。
而传统的非复合式电极，3个电极被分别安装在传统的电极夹具中并各自独立工作。
电极导线直接连接变送器或接线盒。
（2）电极支架
电极支架要能够把电极安全地固定在样品中以便于电极的测量。
至于电极支架的类型，目前广泛运用的是浸入式和流通式两种。
前者是安装在暴露在空气中的水槽的液面上；而后者是被装在流动样品的的管道中。
电极支架跟电极合起来称为感应器。
（3）接线盒
连接延长电缆和电极导线需要有一个具有高绝缘端子板的接线盒。
（4）延长电缆
连接接线盒和变送器需要具有高绝缘性的延长电缆。
3、安装
3.1传感器的安装
（1）安装位置的选择
安装位置的选择应考虑以下条件：
（a）必须便于操作和维护,尤其要保证维修所需的充足空间。
（b）应避免机器振动,远离会产生电磁波感应干扰的电子设备及快速转动的设备。
（c）样品液面变化时应保证电极能始终浸入样品。
（d）如果样品含有气泡、浆料或固体等有可能损害电极的固体颗粒,在测量之前应消去。
（e）搅拌操作时要保证样品的温度不超过允许的围。
（f）当流通式传感器被安装在管道时,请加装带有截止阀的旁路管,使电极支架可以在不影响操作过程的情况下从管道中移开进行维修。
请在电极支架上方保留充足空间以便电极支架因突发事件需要卸下维修。
（2）浸入式传感器的安装
浸入式传感器的安装请遵照下面图例。
[重要]电极要小心轻放，过大的压握可能损害电极。
使用安装附件A的使用安装附件B的使用安装附件D的使用敞开法兰安装
带清洗系统的带接头的传感器安装图例接头的带清洗系统
传感器安装图例传感器安装图例的传感器安装图例
4页图：
传感器安装图例
[注意]DKK-TOA公司提供安装附件，可选择。
（3）流通式传感器的安装
[注意]NHC-87型传感器可按下述相同方式安装。
5页上图：
流通式传感器的安装
（a）如上图所示装备一条有旁路阀和截止阀的旁路管。
（b）为了便于测量管中样品的更换,将电极支架垂直安装在测量管上，以保证样品能从电极支架的底部进入并从上部溢出。
（c）在电极位置完全固定之前请关闭2个截止阀。
（d）在校准期间，由于加压式传感器需要在测量管上下移动，因此在仪表加压空气通往传感器时，不要把空气管过紧地固定连接到传感器上。
3.2接线盒的安装
5页下图：
接线盒的安装
（a）因为电极导线的标准长度是3m或5m,安装位置应靠近电极支架。
[重要]注意接线盒的位置和高度，以便维修时盒盖和导线能容易地移动或安装。
（b）用安装附件将接线盒安装在25～50A的管上、墙上或板上，如上图所示。
3.3布线
（1）电缆的安装
6页上图：
电缆的安装
如上图所示,安装各个缆线时请遵照有关规定和限制。
关于变送器的接线细目,请叁照变送器指导手册。
[重要]由于传感器在维护时必须从测量点提升出来,因此装置电极导线应使用挠性套管而不是用硬套管。
（a）测量线（延长电缆）
确保连接测量线的延长电缆有足够的长度，用于连接接线盒和变送器。
延长电缆的两端标有记号,“传感器”端和“变送器”端。
依照指导手册将“变送器”端连接到变送器的端子板，并将“传感器”端通过接线盒的水-密封电缆接口连接到接线盒上。
延长电缆是一根带屏蔽的高绝缘缆线，其绝缘电阻大于105MΩ/lOOm.
[重要]确保使用的是一根单独的延长电缆，因为它不能被其他电缆延长。
（ⅰ）用于pH变送器的延长电缆
6页下图：
延长电缆
[重要]如果延长电缆的端子沾水变潮，或被手指、油性材料弄脏,指示将变得不稳定。
应始终保持延长电缆的端子干燥洁净。
如果弄湿或弄脏时，请用酒精清洗然后使其干燥。
[注意]请确保延长电缆安装在挠性套管中，以保护其免受物理损害及避免由于延
长电缆的振动产生的静电。
7页上图：
延长电缆到接线盒的连接
（ii）用于ORP变送器的延长电缆
ORP变送器的延长电缆没有“3”号导线端（绿色）和“4”号导线端（蓝色），但其余导线与（i）中图示相同。
（b）延长电缆的端子处理
（i）出厂前延长电缆的两端都被DKK-TOA处理过。
如果一根延长电缆的端子没被处理过或延长电缆不得不被割断而且重复使用,依下列各项处理。
（ii）请注意端子的处理，在传感器端和在变送器端不同。
（iii）如果测量中不使用测温元件,请用小乙烯袋将端子“3”和“4”包扎起来，以避免与其他端子接触。
传感器端的端子处理
①剥开电缆护套，拉出每根导线……剥开外护套并放松外屏蔽层，逐一拉出每根导线。
7页下图：
剥开外护套并逐一拉出每根导线
②取掉黑色护套和缓冲垫……整理好外屏蔽层,然后从PE绝缘导体上取掉缓冲垫和黑色护套，保留黑色护套距外护套端口约5mm。
8页上图：
取掉黑色护套和缓冲垫
③取掉半导体护套……放松PE绝缘导体上的屏蔽层，然后取掉PE绝缘导体上的半导体护套。
[重要]确定取掉PE绝缘导体上的半导体护套。
当取下半导体护套时，注意不要损害PE上的绝缘层。
8页中图：
取掉半导体护套
④在外屏蔽层和屏蔽层上套上黑色乙烯套管……放松外屏蔽层并且切断约超过它的50%。
然后,分别把一段黑色的乙烯套管（Ф3）套在剩余的外屏蔽层上，把另一段黑色的乙烯套管（Ф2）套在PE绝缘导体的屏蔽层上。
[重要]注意屏蔽层和外屏蔽层决不能相碰。
8页下图：
在外屏蔽层和屏蔽层上套上黑色乙烯套管
⑤安装压接端子结束端子处理……如上所示将绝缘体从每个导体的终端取掉6mm，然后把压接端子（M3,圆形）和导线标号分别压接在每根导线上，最后用黑色乙烯带包住外护套的终端
以加固电缆的终端。
9页上图：
使用压接端子并结束端子处理
变送器端的端子处理
①取掉半导体护套……遵照上述的传感器端端子处理的步骤①～③。
②将乙烯套管套在PE绝缘导体上……取掉全部外屏蔽层,然后将黑色乙烯套管（Ф2）套在PE绝缘导体的屏蔽层上。
9页中图：
将乙烯套管套在PE绝缘导体上
③安装压接端子结束端子处理……如上所示将绝缘体从每个导体的终端取掉6mm，然后把压接端子（M4,圆形）和导线标号分别压接在每根导线上，最后用黑色乙烯带包住外护套的终端
以加固电缆的终端，如下图所示。
9页下图：
使用压接端子并结束端子处理
（2）布线图
10页上图：
带导线3、4的电极布线图
10页中图：
不带导线3、4的电极布线图
（a）在下列情况中,依照10页上图“带导线3、4的电极布线图”布线。
pH电极与温度补偿元件是合成一体的。
pH电极没有与温度补偿元件合成一体，而是独立提供一个温度感应元件，组合应用。
ORP电极和温度感应元件是合成一体的。
（b）在下列情况中,依照10页中图“不带导线3、4的电极布线图”布线
ORP电极是用于一般用途,（没有温度感应元件）。
pH电极没有与温度补偿元件合成一体。
（c）没有使用接线盒，电极导线直接连接到变送器的端子板。
（d）变送器的端子排列因型号不同而不同,关于各自的接线细目请参阅相关的指导手册。
（3）接线盒的布线
11页上图：
接线盒的电缆入口
（a）电极导线的连接
11页中图：
电极导线的引入
①卸下盒盖……打开两个防水密封电缆入口中的一个，接线盒的气密性被打破，打开盒盖就容易的多。
然后,卸下盒盖。
②将电极导线引入接线盒……从接线盒的电极导线入口处取下防水密封压盖。
然后，按顺序将电极引线穿过防水密封压盖、垫圈和锥形密封圈。
注意，锥形密封圈有3个直径不同的孔（φ4，φ5，φ6）以适用于不同尺寸的电缆，每个孔都用一片橡胶薄膜覆盖。
选择一个与电缆尺寸相适应的孔，将电缆穿过橡胶薄膜。
然后将电极导线引入接线盒。
[重要]注意，如果导线穿过一个与电缆尺寸不合的孔，将破坏接线盒的气密性。
③布线……确认每根导线上的标号，将电极导线连接到接线盒对应标号的端子上，如下图所示。
12页上图：
电极导线到接线盒的连接
（b）延长电缆的连接
12页中图：
延长电缆的引入
①引入延长电缆到接线盒……从接线盒的延长电缆入口处取下防水密封压盖。
然后，按顺序将延长电缆穿过防水密封压盖、垫圈和锥形密封圈。
[重要]为了接线盒气密的可靠，要将延长电缆护套12页下图
穿过锥形密封垫足够的深，如右图所示。
插入电缆护套向上到这里
②布线……将延长电缆的导线连接到接线盒标号对应的端子上，如下图所示。
③上紧防水密封压盖……上紧防水密封压盖时，将接线盒里的导线留长一些，然后盖上接线盒盖。
13页图：
延长电缆到接线盒的连接
（c）接线盒地线的布线
遵照D级接地标准（接地电阻≦100Ω），从接线盒底部的接地端子连接地线到。
不要用地线连接其他电气设备。
4、运行
4.1运行准备
（1）浸入式传感器的准备
14页图：
浸入式传感器
①从测量点拆下传感器……从测量点拆下传感器并用纯净水彻底清洗电极支架。
②打开填充部液的孔……旋转支架的上帽直到旋不动，使填充部液的孔完全打开。
[重要]注意，如果在填充部液的孔打开之后将传感器水平放置，传感器的部液会由电极支架溢出。
③移开电极尖端上的橡皮帽……如果橡皮帽仍然附在电极的尖端上，请取下它。
④把电极尖端浸于自来水中……在开始校准之前请把电极尖端浸入自来水中超过30分钟。
[重要]注意如果电极尖端在它的橡皮帽被移开之後暴露在空气中，电极尖端将被风干，而且电极恢复其正常特性将需要一段比较长的时间。
（2）流通式传感器（型号；HC-81□，HC-862）的准备
15页图：
流通式传感器
①装配电极……将电极装配到电极支架上。
然后,填充部液并给电极支架加压。
→“8.3传感器，型号:
HC-81□,HC-862,NHC-813”
②把电极尖端浸入到自来水中……在开始校准之前把电极尖端浸入自来水中超过30分钟。
[重要]注意如果电极尖端在它的橡皮帽被移开之後暴露在空气中，电极尖端将被风干，而且电极恢复其正常特性将需要一段比较长的时间。
（2）传感器（型号；NHC-87）的准备
①装配电极……将电极装配到电极支架上。
然后,填充部液并给电极支架加压。
→“8.4传感器，型号:
NHC-87□,NHC-88□”
②把电极尖端浸入到自来水中……在开始校准之前把电极尖端浸入自来水中超过30分钟。
[重要]注意如果电极尖端在它的橡皮帽被移开之後暴露在空气中，电极尖端将被风干，而且电极恢复其正常特性将需要一段比较长的时间。
③连接部液储蓄器……如果打算使用部液储蓄器,请把它连接到电极支架。
→“8.4（5）部液储蓄器（选项）”
（4）布线确认
当布线工作完成之后,确认下列各项。
（a）检查接线是否正确。
尤其是确认电源线是否连接正确。
（b）检查输电线电压是否符合规定。
（c）检查是否有其它导线过于接近或接触玻璃电极（或金属）的“1”端，消除不稳定因素。
（d）检查外壳是否确实接地。
4.2启动运行
当操作准备完成后,按下列步骤启动操作。
①校准变送器……进行pH变送器的校准。
如果是ORP变送器，确认ORP变送器的显示。
→“5.校准”
②在测量点设置传感器……在测量点设置传感器。
如果是流通式传感器（型号:
NHC-87），将在流程线上设置,打开测量管两边的截止阀并关闭旁路阀，让样品能流过测量管，电极就能够测出样品的pH（或ORP）。
③打开电源开关……打开变送器的电源开关，测量系统将进入常规测量状态。
5、校准
（a）对于pH变送器，在开始测量之前，必须通过pH标准液校准变送器，调整电极特性。
（b）除初始校准外，需要定期校准，因为在测量过程中由于电极可能被样品污染而引起电极特性变化。
（c）虽然2点校准法和1点校准法均能校准仪表，但后者仅限于简易校准的情况下使用。
（d）对于ORP变送器，代替校准过程的是通过ORP标准液来确认变送器指示是否正常。
（e）对于加压式传感器，在校准期间，电极支架的部压力需要维持不变。
如果给电极支架提供压力的仪表空气管在校准过程中被分离,将影响校准的准确性。
5.1pH变送器的校准
（1）pH标准液的准备
（a）“pH校准”是调整变送器指示和电极特性的操作。
因此，准确的pH标准液对准确的pH测量非常重要。
（b）准备两种与被测样品的pH值接近的pH标准液。
通常准备pH值分别为pH4.01和pH6.86的标准液用于酸性样品；pH值分别为pH9.18和pH6.86的标准液用于碱性样品。
当然,pH值为pH4.01和pH9.18的标准液也能被作为一组标准液。
（c）尽可能使用新鲜的pH标准液，因为当标准液被重复使用后，其校准的结果将不准确。
[注意]储存在一个密封容器中的pH标准液将会维持其pH值在半年恒定不变。
（d）下列各项pH标准液是有效的。
另外，各个pH标准液粉也是有效的。
草酸盐pH标准液（pH1.68）
酞酸盐pH标准液（pH4.01）……（以下简称“pH4.01标准液”）
中性磷酸盐pH标准液（pH6.86）……（以下简称“pH6.86标准液”）
硼酸盐pH标准液（pH9.18）……（以下简称“pH9.18标准液”）
碳酸盐pH标准液（pH10.02）
（2）用pH标准粉配制pH标准液的准备
如果要用pH标准粉而不是瓶装的pH标准液准备pH标准液,请遵照以下步骤。
①将pH标准粉溶解到纯水中……准备一个装有500mL纯水的容器，加入一袋pH标准粉（如pH4.01标准粉）。
所谓纯水,就是蒸馏水或低于2μS/cm（或高于0.5MΩ·cm）的离子交换水。
18页上图：
用粉剂准备pH标准液
②搅动容器……在搅动良好时，室温下pH标准粉在10分钟可被认为完全溶解成为溶液。
注意如果水温较低,溶解的时间将较长。
（3）2点校准
①准备……准备下列项目。
烧杯…两个。
（用于传感器HC-81□或HC-862的校准,需要一个特殊的烧杯。
）
pH6.86标准液和pH4.01标准液（或pH9.18标准液）
[注意]将标准液充入各自的烧杯时，应保证液面超过电极尖端2cm以上。
大烧杯…1个，用于装蒸馏水（或自来水）来清洗电极。
温度计…1支。
18页下图：
2点校准准备
②清洗电极……如果电极是脏的，请彻底清洁。
如果是新电极,用水清洗即可。
③测量每种pH标准液的温度……测量每种pH标准液的温度并确认相应pH值在该测量温度。
[注意]与温度相关的pH标准液的pH值均标明在溶液瓶上或装粉末的袋子上。
高温样品的校准……校准用的pH标准液的温度必须与待测溶液的温度相应。
因此，要通过调整pH标准液的温度使之与待测样品尽可能地接近。
另外，测量过程中也必须尽可能地保持温度不变。
④确认电源开关是打开的……确认变送器的电源是打开，且变送器正常运转。
[注意]变送器发送的输出信号与显示相对应。
因此,需要预先测量以确保相关的控制系统不会因校准而被扰动。
（零点校准）
⑤把电极浸入到pH6.86标准液中……首先用纯水清洗电极，然后把电极浸入到pH6.86标准液中。
⑥调整变送器的显示……等显示稳定后,按步骤③所给出的方法，调整变送器的显示为与之相适应温度的pH6.86标准液的pH值。
请查阅变送器的指导手册。
[注意]如果电极浸在标准液中轻轻地摇动，电极稳定的响应时间将会变短。
（量程校准）
⑦把电极浸入到pH4.01（或pH9.18等）的标准液中……用纯水冲洗电极,然後浸入pH4.01（或pH9.18等）的标准液中。
等显示稳定后按与步骤⑥相同的方法调整变送器的显示。
（零点和量程校准）
⑧把电极浸入到pH6.86标准液中……重复步骤⑤，再次调整显示。
⑨重复步骤⑦和⑧……重复步骤⑦和⑧几次，直到变送器的显示与两种标准液相一致。
⑩将电极安装在测量点……用纯水冲洗电极，然后将电极安装在测量点准备测量。
[重要]如果pH标准液用过一次，不要将其倒回原来存放新鲜标准液的容器中。
因为使用失效的pH标准液不能进行精确校准，所以总是要使用新鲜的标准液进行校准。
如果变送器的校准旋钮被旋到校准，在下一次校准之前不要再旋转它。
如果旋转了，
将在开始测量之前再次重做2点校准。
（4）1点校准
这是一种简易校准法。
此方法用于使用一种标准液，仅通过零点调整旋钮来调整变送器的显示。
所选用的标准液应为标准液中最接近样品期望的pH值的一种。
①准备……准备下列项目。
烧杯…一个。
（用于传感器HC-81□或HC-862的校准,需要一个特殊的烧杯。
）
pH值最接近样品期望值的pH标准液（例如pH4.01）
用于清洗电极的纯水（或自来水）。
温度计…1支。
20页图：
1点校准准备
[注意]如果样品的期望pH值离pH4.01或pH6.86太远，请选择其他最接近样品期望值的pH标准液。
将标准液充入各自的烧杯时，应保证液面超过电极尖端2cm以上。
②清洗电极……如果电极是脏的，请用水彻底清洁。
③测量pH标准液的温度……测量pH标准液的温度并确认相应pH值在该测量温度。
[注意]与温度相关的pH标准液的pH值均标明在溶液瓶上或装粉末的袋子上。
④确认电源开关是打开的……确认变送器的电源是打开的，且变送器正常运转。
[注意]变送器发送的输出信号与显示相对应。
因此,需要预先测量以确保相关的控制系统不会因校准而被扰动。
⑤把电极浸入到标准液中……首先用纯水清洗电极，然后把电极浸入到标准液中。
⑥调整变送器的显示……等显示稳定后,通过零点校准旋钮（不是量程校准旋钮）调整变送器的显示为与pH标准液相适应温度的pH值，该温度已在步骤③中确认过，请查阅变送器的指导手册。
[重要]此时不要触摸及操作量程校准旋钮。
如果不小心碰了量程校准旋钮，则执行“5.1（3）2点校准”。
⑦将电极安装在测量点准备测量……用纯水冲洗电极，然后将电极安装在测量点准备测量。
5.2ORP变送器的确认
（1）ORP标准液的配备
[重要]两天前配备的ORP标准液不能使用，因为ORP值可能已发生变化。
（a）用没有稀释的ORPA液配备
21页上图：
ORP标准液的配备
①溶解粉剂……将1袋ORPB粉剂（0.3）倒入装有ORP标准液（没有稀释的A液，500mL）
的容器中，摇动到B粉剂完全溶解。
至此，ORP标准液配备完毕。
[重要]要使B粉剂完全溶解直到液体变为黄色。
如果粉剂溶解的不充分，一些粉末还沾
在瓶子上，则导致ORP电位显示很高的值。
（b）用粉剂配备
21页下图：
用粉剂进行ORP标准液配备
1将纯水倒入容器……将500mL纯水倒入容器（蒸馏水或电导率低于2μS/cm或高于0.5ΜΩ.cm的离子交换水）。
2加入A剂……将1袋ORP标准液粉剂（ORPA剂）加入容器中并充分摇动。
3加入B剂……将1袋ORPB剂（0.3）加入容器中并充分摇动。
（2）用ORP标准液确认
将电极浸入ORP标准液，确认变送器的显示在下表所示的围。
当电极浸入在ORP标准液中的ORP值（15～30℃）
参比电极的部电极的类型
ORP的围[mV]
甘汞型
210～240
银-氯化银型
245～275
无泄露氯化银型
245～275
[重要]千万不要旋转变送器的零点和量程旋钮。
[注]如果变送器的显示超出了上表所示的ORP围，遵照“6.3电极的清洗”清洗电
极，然后再确认ORP一次。
如果显示仍然超出围，更换新的ORP标准液再确认
ORP一次。
至此，如果情况没有改善，更换新的ORP电极。
6、维护
6.1维护计划表
下表给出维护项目及时间间隔的常规指南。
注意标有◎的项目符合供水法指明的维护标准，标有○的项目普遍适用于常规情况。
因为维护项目及时间间隔由于样品水（包括自来水）的种类和测量情况的不同而多种多样，所以应在实际运行几个月后根据经验建立最适合的维护计划。
维护计划指南
对象
项目
检查点
说明及操作
维护时间间隔
1
周
2
周
1
个
月
2
个
月
3
个月
6
个
月
1
年
电极
浸入
液体？
充分浸入液体。
再装满部液。
→“8.5部
液的准备”
浸入式
电极支架
◎
○
流通式
电极支架
◎
○
◎
○
脏？
清洗玻璃膜和液络部（瓷等）。
实施清洗。
→“6.3电极的清洗”
○
◎
○
阻塞？
（压力型）
液络部不能被阻塞。
施加大约0.2MPa
{
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