CN116859314A - 一种纯水电导率表电极常数校准系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯水电导率表电极常数校准系统及方法，包括试剂瓶、蠕动泵、纯水源、三通阀、标准电导率电极、被测电导率电极、标准电导率二次仪表及控制器；试剂瓶的出口与蠕动泵的入口相连通，蠕动泵的出口与纯水源的出口通过管道并管后与三通阀的第一个开口相连通，三通阀的第二个开口与标准电导率电极的通流池入口相连通，三通阀的第三个开口与被测电导率电极的通流池入口相连通，被测电导率电极的输出端及标准电导率电极的输出端与标准电导率二次仪表相连接，控制器与三通阀、标准电导率二次仪表及蠕动泵相连接，该系统及方法对纯水电导率表电极常数校准后电极在测量时的准确性较高。
Description
技术领域
本发明属于发电厂化学仪表测量及校准领域，一种纯水电导率表电极常数校准系统及方法。
背景技术
按照ASTM D5391-14 Standard Test Method for Electrical Conductivityand Resistivity of a Flowing High Purity Water Sample(流动的高纯水样品的电导率和电阻率的标准试验方法)规定，电导率范围在0～10μS/cm的水质属于纯水，发电厂水汽循环系统对水质要求非常高，通常在10μS/cm以内，也属于纯水的应用范畴。发电厂普遍使用电导率表对水汽循环系统中水质的污染情况进行在线测量，电极测量用过程中由于受到水中污染物和细小颗粒的冲刷，电极常数会发生变化，需要定期对电导率表电极常数进行校准。电导率表电极常数常见的校准方法有“标准溶液校准法”和中“标准电极校准法”。其中：
1)“标准溶液校准法”按照JJG 376-2007《电导率仪检定规程》执行，是将被检电导率电极放入标准电导率溶液中进行检测、校准，标准溶液的电导率最低为146.5μS/cm，远超出纯水范畴，校准后的电导率电极用于纯水电导率测量会出现较大偏差。
2)“标准电极校准法”按照DL/T 677-2018《发电厂在线化学仪表检验规程》执行，需要将被检电导率电极与被检电导率二次仪表进行连接，这种连接方式与仪表正常测量时的连接方式一致，操作起来更加简洁，但是在进行电极常数校准时，需确保被检电导率二次仪表测量准确。如果被检电导率二次仪表与标准电导率二次仪表之间存在误差且未校准，当进行电极常数校准时，被检电导率二次仪表的误差会被折算到被检电导率电极常数中，使该电极在测量时出现偏差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种纯水电导率表电极常数校准系统及方法，该系统及方法对纯水电导率表电极常数校准后电极在测量时的准确性较高。
为达到上述目的，本发明公开了一种纯水电导率表电极常数校准系统，包括试剂瓶、蠕动泵、纯水源、三通阀、标准电导率电极、被测电导率电极、标准电导率二次仪表及控制器；
试剂瓶的出口与蠕动泵的入口相连通，蠕动泵的出口与纯水源的出口通过管道并管后与三通阀的第一个开口相连通，三通阀的第二个开口与标准电导率电极的通流池入口相连通，三通阀的第三个开口与被测电导率电极的通流池入口相连通，被测电导率电极的输出端及标准电导率电极的输出端与标准电导率二次仪表相连接，控制器与三通阀、标准电导率二次仪表及蠕动泵相连接；
控制器能够根据标准电导率二次仪表连接标准电导率电极4测量的水样电导率值、标准电导率电极的电极常数以及标准电导率二次仪表连接被测电导率电极测量的水样电导率值，确定被测电导率电极校准后的电极常数。
所述纯水源为纯水制备装置。
所述蠕动泵将试剂瓶中的氯化钾溶液加入到纯水中，使标准电导率二次仪表的示值控制在0～10μS/cm的范围内。
所述试剂瓶中氯化钾溶液的浓度为0.001mol/L。
本发明公开了一种纯水电导率表电极常数校准方法，包括以下步骤：
1)驱动纯水源，通过纯水源向管路稳定供水；
2)将标准电导率电极与标准电导率二次仪表连接；
3)打开蠕动泵，将试剂瓶中的氯化钾溶液通入管路中，调节蠕动泵转速，得到所需标准电导率二次仪表连接标准电导率电极测量的水样电导率值κst；
4)保持蠕动泵转速稳定，断开标准电导率电极与标准电导率二次仪表的连接，将被测电导率电极与标准电导率二次仪表连接，得到标准电导率二次仪表连接被测电导率电极测量的水样电导率值κ；
5)计算被测电导率电极校准后的电极常数J’。
被测电导率电极校准后的电极常数J’为：
J’＝Jst·κst/κ。
其中，Jst为标准电导率电极的电极常数。
所述纯水源为纯水制备装置。
所述蠕动泵将试剂瓶中的氯化钾溶液加入到纯水中，使标准电导率二次仪表的示值控制在0～10μS/cm的范围内。
所述试剂瓶中氯化钾溶液的浓度为0.001mol/L。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的纯水电导率表电极常数校准系统及方法在具体操作时，蠕动泵将试剂瓶中的氯化钾溶液加入到纯水中，从而为标准电导率电极的通流池及被测电导率电极的通流池提供一定浓度的氯化钾溶液，然后根据标准电导率二次仪表连接标准电导率电极测量的水样电导率值、标准电导率电极的电极常数以及标准电导率二次仪表连接被测电导率电极测量的水样电导率值，确定被测电导率电极校准后的电极常数，以提高校准后电极的准确性，需要说明的是，本发明校准时不受不同电导率二次仪表之间误差的干扰，能够确保纯水电导率表电极常数校准的准确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。
其中，1为纯水源、2为试剂瓶、3为蠕动泵、4为标准电导率电极、5为被测电导率电极、6为标准电导率二次仪表。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的纯水电导率表电极常数校准系统包括控制器、纯水源1、试剂瓶2、蠕动泵3、标准电导率电极4、被测电导率电极5、标准电导率二次仪表6；
试剂瓶2的出口与蠕动泵3的入口相连通，蠕动泵3的出口与纯水源1的出口通过管道并管后与三通阀的第一个开口相连通，三通阀的第二个开口与标准电导率电极4的通流池入口相连通，三通阀的第三个开口与被测电导率电极5的通流池入口相连通，被测电导率电极5的输出端及标准电导率电极4的输出端与标准电导率二次仪表6相连接，控制器与三通阀、标准电导率二次仪表6及蠕动泵3相连接。
本实施例中，所述纯水源1为纯水制备装置。
本实施例中，所述试剂瓶2中氯化钾溶液的浓度为0.001mol/L。
本实施例中，所述蠕动泵3将试剂瓶2中的氯化钾溶液加入到纯水中，使标准电导率二次仪表6的示值控制在0～10μS/cm的范围内。
本实施例中，所述标准电导率电极4及标准电导率二次仪表6均在有效期内，经计量检定机构检验校准合格。
建立纯水电导率表电极常数校准公式：
J’＝Jst·κst/κ
J’为被测电导率电极5校准后的电极常数，cm-1；Jst为标准电导率电极4的电极常数，cm-1；κst为标准电导率二次仪表6连接标准电导率电极4测量的水样电导率值，μS/cm；κ为标准电导率二次仪表6连接被测电导率电极5测量的水样电导率值，μS/cm。
基于本发明所述的纯水电导率表电极常数校准系统，本发明公开了一种纯水电导率表电极常数校准方法，包括以下步骤：
1)驱动纯水源1，通过纯水源1向管路稳定供水；
2)将标准电导率电极4与标准电导率二次仪表6连接，将标准电导率电极4的电极常数值Jst输入至标准电导率二次仪表6中；
3)打开蠕动泵3，将试剂瓶2中的氯化钾溶液通入管道中，调节蠕动泵3转速，得到所需标准电导率二次仪表6连接标准电导率电极4测量的水样电导率值κst；
4)保持蠕动泵3转速稳定，断开标准电导率电极4与标准电导率二次仪表6的连接，将被测电导率电极5与标准电导率二次仪表6连接，得到标准电导率二次仪表6连接被测电导率电极5测量的水样电导率值κ；
5)计算被测电导率电极5校准后的电极常数J’。
需要说明的是，以上计算过程通过控制器实现。
最后，需要说明的是，本发明适用于发电厂水汽循环系统中电导率表电极常数的校准，相对于现有的电导率表电极常数校准方法，能够保证纯水电导率表电极常数的校准环境与日常检测环境一致，校准时，不会受到不同电导率二次仪表之间误差的干扰，提高了发电厂水汽循环系统电导率表的测量准确性及可靠性。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种纯水电导率表电极常数校准系统，其特征在于，包括试剂瓶(2)、蠕动泵(3)、纯水源(1)、三通阀、标准电导率电极(4)、被测电导率电极(5)、标准电导率二次仪表(6)及控制器；
试剂瓶(2)的出口与蠕动泵(3)的入口相连通，蠕动泵(3)的出口与纯水源(1)的出口通过管道并管后与三通阀的第一个开口相连通，三通阀的第二个开口与标准电导率电极(4)的通流池入口相连通，三通阀的第三个开口与被测电导率电极(5)的通流池入口相连通，被测电导率电极(5)的输出端及标准电导率电极(4)的输出端与标准电导率二次仪表(6)相连接，控制器与三通阀、标准电导率二次仪表(6)及蠕动泵(3)相连接；
控制器能够根据标准电导率二次仪表(6)连接标准电导率电极(4)测量的水样电导率值、标准电导率电极(4)的电极常数以及标准电导率二次仪表(6)连接被测电导率电极(5)测量的水样电导率值，确定被测电导率电极(5)校准后的电极常数。
2.根据权利要求1所述的纯水电导率表电极常数校准系统，其特征在于，所述纯水源(1)为纯水制备装置。
3.根据权利要求1所述的纯水电导率表电极常数校准系统，其特征在于，所述蠕动泵(3)将试剂瓶(2)中的氯化钾溶液加入到纯水中，使标准电导率二次仪表(6)的示值控制在0～10μS/cm的范围内。
4.根据权利要求3所述的纯水电导率表电极常数校准系统，其特征在于，所述试剂瓶(2)中氯化钾溶液的浓度为0.001mol/L。
5.一种纯水电导率表电极常数校准方法，其特征在于，基于权利要求1所述的纯水电导率表电极常数校准系统，包括以下步骤：
1)驱动纯水源(1)，通过纯水源(1)向管路稳定供水；
2)将标准电导率电极(4)与标准电导率二次仪表(6)连接；
3)打开蠕动泵(3)，将试剂瓶(2)中的氯化钾溶液通入管路中，调节蠕动泵(3)转速，得到所需标准电导率二次仪表(6)连接标准电导率电极(4)测量的水样电导率值κst；
4)保持蠕动泵(3)转速稳定，断开标准电导率电极(4)与标准电导率二次仪表(6)的连接，将被测电导率电极(5)与标准电导率二次仪表(6)连接，得到标准电导率二次仪表(6)连接被测电导率电极(5)测量的水样电导率值κ；
5)计算被测电导率电极(5)校准后的电极常数J’。
6.根据权利要求5所述的纯水电导率表电极常数校准方法，其特征在于，被测电导率电极(5)校准后的电极常数J’为：
J’＝Jst·κst/κ。
其中，Jst为标准电导率电极(4)的电极常数。
7.根据权利要求5所述的纯水电导率表电极常数校准方法，其特征在于，所述纯水源(1)为纯水制备装置。
8.根据权利要求5所述的纯水电导率表电极常数校准方法，其特征在于，所述蠕动泵(3)将试剂瓶(2)中的氯化钾溶液加入到纯水中，使标准电导率二次仪表(6)的示值控制在0～10μS/cm的范围内。
9.根据权利要求8所述的纯水电导率表电极常数校准方法，其特征在于，所述试剂瓶(2)中氯化钾溶液的浓度为0.001mol/L。
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