RU177955U1 - Устройство калибровки pH-метров - Google Patents
Устройство калибровки pH-метров Download PDFInfo
- Publication number
- RU177955U1 RU177955U1 RU2017125376U RU2017125376U RU177955U1 RU 177955 U1 RU177955 U1 RU 177955U1 RU 2017125376 U RU2017125376 U RU 2017125376U RU 2017125376 U RU2017125376 U RU 2017125376U RU 177955 U1 RU177955 U1 RU 177955U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- meter
- conductivity sensor
- conductivity
- sample
- feed water
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 26
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 description 4
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам калибровки pH-метров и может быть применена на тепловых и атомных электрических станциях в сверхчистых водах типа конденсата и питательной воды энергоблока. Устройство калибровки pH-метров, содержащее емкость корректирующего pH реагента - аммиака, датчик электропроводности (χ) и калибруемый pH-метр, запорную и регулирующую арматуру, содержит вторую емкость корректирующего pH реагента - смеси кислого углекислого натрия и угольной кислоты, насос, смеситель, вычислительный блок, при этом каждая емкость корректирующего pH реагента посредством задвижек соединена через насос с первым входом смесителя, второй вход которого предназначен для подключения к штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата с измерением электропроводности, а на выходе смесителя установлены датчик электропроводности (χ) и калибруемый pH-метр, причем датчик электропроводности (χ) подключен к вычислительному блоку, выполненному с возможностью подключения к датчику электропроводности (χ) штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата. Технический результат: повышение точности и воспроизводимости результатов калибровки в рабочем диапазоне pH от 6,0 до 10,0 как лабораторных, так и щитовых pH-метров, производящих измерения на потоках конденсатов, обессоленной и питательной воды энергоблоков с удельной электропроводностью Н-катионированной пробы от 0,056 до 0,5 мкСм/см (приведенной к 25°С). 1 ил.
Description
Полезная модель относится к устройствам калибровки рН-метров и может быть применена на тепловых и атомных электрических станциях в сверхчистых водах типа конденсата и питательной воды энергоблока.
Известно устройство для калибровки рН-метров (патент РФ на изобретение №2324927 «Способ калибровки рН-метров и устройство для его осуществления», МПК G01N 27/02, G01R 35/00, 2008 г.) содержащее устройство регулирования скорости потока среды, смесительную камеру, сообщенную с емкостью, заполненной веществом, изменяющим рН среды, и проточную ячейку, снабженную датчиком электропроводности, связанным с измерительным блоком кондуктометра, снабжено блоком фильтрации, установленным на выходе устройства регулирования скорости потока среды, выход блока фильтрации связан с входом смесительной камеры, выход которой непосредственно связан с входом проточной ячейки, причем блок фильтрации выполнен состоящим из, по крайней мере, двух фильтрующих колонок, заполненных ионообменными смолами, а емкость, заполненная веществом, изменяющим рН среды, соединена со смесительной камерой газодиффузионным каналом. Блок фильтрации связан с входом смесительной камеры через дополнительно введенную проточную ячейку, снабженную датчиком электропроводности, связанным с измерительным блоком кондуктометра.
Недостатком указанного устройства является необходимость глубокого обессоливания воды до значений χ<0,06 мкСм/см, а наличие блока фильтрации, состоящего из 4-х фильтров, каждый из которых может изменять свои характеристики и сделать задачу получения воды с удельной электропроводностью - не более 0,06 мкСм/см и всю калибровку, практически, неразрешимой.
Из описания к патенту на изобретение «Способ калибровки рН-метров» (патент на изобретение РФ №2244294, МПК G01N 27/00, G01R 35/00, 2005 г.) известно также устройство, принятое за прототип, реализующее способ калибровки рН-метров по указанному патенту. Известное устройство для калибровки рН-метров содержит устройство подготовки пробы (УПП), емкость с раствором аммиака, Н-катионитовую колонку, за и перед которой по потоку среды установлены датчики электропроводности. Устройство содержит также термометр и калибруемый рН-метр.
Недостатком указанного устройства является то, что калибровка рН-метра может производиться лишь в щелочной среде (рН>7,5), тогда как в реальных условиях эксплуатации теплоэнергетического и водоподготовительного оборудования на ТЭС и АЭС значения рН среды могут быть нейтральные и слабокислотные (до рН=6,0).
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение точности и воспроизводимости результатов калибровки в рабочем диапазоне рН от 6,0 до 10,0 как лабораторных, так и щитовых рН-метров, производящих измерения на потоках конденсатов, обессоленной и питательной воды энергоблоков с удельной электропроводностью Н-катионированной пробы от 0,056 до 0,5 мкСм/см (приведенной к 25°C).
Технический результат достигается тем, что устройство калибровки рН-метров, содержащее емкость корректирующего рН реагента - аммиака, датчик электропроводности (χК 25) и калибруемый рН-метр, запорную и регулирующую арматуру, содержит вторую емкость корректирующего рН реагента - смеси кислого углекислого натрия и угольной кислоты, насос, смеситель, вычислительный блок, при этом каждая емкость корректирующего рН реагента посредством задвижек соединена через насос с первым входом смесителя, второй вход которого выполнен с возможностью подключения к штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата с измерением электропроводности, а на выходе смесителя последовательно установлены датчик электропроводности (χК 25), калибруемый рН-метр и кран для слива, причем датчик электропроводности (χК 25) подключен к вычислительному блоку, выполненному с возможностью подключения к датчику электропроводности (χН 25) штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На чертеже использованы следующие обозначения: устройство подготовки пробы 1, кран 2 для регулирования расхода пробы рабочей среды, Н-катионитная колонка 3, датчик температуры 4, датчик электропроводности (χН 25) 5, задвижка 6, первая емкость корректирующего рН реагента 7, вторая емкость корректирующего рН реагента 8, первая задвижка 9, вторая задвижка 10, насос 11, кран 12 для регулирования расхода корректирующего рН реагента, смеситель 13, датчик электропроводности (χК 25) 14, калибруемый рН-метр 15, вычислительный блок 16, кран 17.
Штатная линия подготовки пробы питательной воды и конденсата содержит устройство подготовки пробы 1, кран 2 для регулирования расхода пробы рабочей среды, Н-катионитную колонку 3, датчик температуры 4, датчик электропроводности (χН 25) 5.
Устройство калибровки рН-метров (на чертеже выделено штриховой линией) содержит первую емкость корректирующего рН реагента 7 - аммиака, вторую емкость корректирующего рН реагента 8 - смеси кислого углекислого натрия и угольной кислоты, насос 11, смеситель 13, с тангенциальной подачей калибровочного раствора, датчик электропроводности (χК 25) 14 и калибруемый рН-метр 15, вычислительный блок 16, при этом первая емкость корректирующего рН реагента 7 посредством задвижки 9 и вторая емкость корректирующего рН реагента 8 посредством задвижки 10 соединены через насос 11 и кран 12, для регулирования расхода корректирующего рН реагента, с первым входом смесителя 13, второй вход которого выполнен с возможностью подключения посредством задвижки 6 к штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата с измерением электропроводности, а на выходе смесителя 13 установлены датчик электропроводности (χК 25) 14 и калибруемый рН-метр 15, при чем датчик электропроводности (χК 25) 14 подключен к вычислительному блоку 16, выполненному с возможностью подключения к датчику электропроводности (χН 25) 5 штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата. Заявляемое устройство для калибровки рН-метров может быть размещено в корпусе, на основании, на каркасе или раме.
Устройство калибровки рН-метров работает следующим образом. Для подготовки пробы используют штатную линию для ТЭС и АЭС. Проба готовится штатным устройством подготовки пробы 1 отвечающим требованиям, предъявляемым к измерениям кондуктометрами (датчиками электропроводности) и рН-метрами, т.е. давление воды отвечает атмосферному давлению, температура - комнатной температуре (25±10°C), расход пробы рабочей среды устанавливается на уровне 5-10 л/ч краном 2. Подготовленный поток пробы рабочей среды проходит через Н-катионитовую колонку 3 и датчик электропроводности (χH 25) 5 с встроенным датчиком температуры 4. Значение удельной электропроводности Н-катионированной пробы отвечает контролируемой среде предельно-разбавленного водного раствора с χH 25≤0,3 мкСм/см (с возможным увеличением до 0,5 мкСм/см).
К штатной линии подготовки пробы подключают устройство калибровки рН-метров. Для калибровки рН-метра в щелочной области значений рН среды из первой емкости корректирующего рН реагента 7 насосом 11 калибровочный раствор аммиака подается в смеситель 13, где смешивается с потоком пробы, проходит через датчик электропроводности 14, измеряющий χК 25, и калибруемый рН-метр 15 и подается на слив (кран 17).
В качестве вещества, изменяющего рН среды, принимается аммиак потому, что в пробе образуется буферный раствор, содержащий слабое основание NH4OH и его соль NH4HCO3, стабилизирующий рН среды. Величина дозировки аммиака может быть различной, определяемой рабочим диапазоном рН среды. Так, при калибровке рН-метра, работающего на питательной воде прямоточного котла с нормируемым значением рН=8,0±0,5, достаточно создание концентрации аммиака в потоке пробы на уровне до 80-100 мкг/дм3, что отвечает верхнему пределу нормы и соответствует значениям удельной электропроводности на уровне до 1,0 мкСм/см. При калибровке рН-метра, работающего на питательной воде котла-утилизатора блока с парогазовой установкой (ПГУ) и нормируемым значением рН=9,2-9,6, концентрация аммиака в пробе должна быть на уровне 1000 мкг/дм3 и выше что отвечает значениям удельной электропроводности до 10 мкСм/см.
По результатам измерений χH 25 и χК 25 в режиме «on-line» в потоке пробы вычислительным блоком 16 рассчитывается значение рН по выражению:
рНК 25=8+lg(3,68⋅χК 25-1,09⋅χH 25-1,91⋅(χH 25)2) где,
χК 25 - удельная электропроводность калибровочного раствора в потоке пробы конденсата, питательной воды, приведенная к 25°С, мкСм/см; χH 25 - удельная электропроводность пробы, прошедшей через Н-колонку, приведенная к 25°С, мкСм/см.
Значение рН однозначно определяется по концентрации аммиака. Это значение рН устанавливается на калибруемом рН-метре.
Для калибровки в слабокислой среде из второй емкости калибровочного раствора 8 насосом 11 калибровочный буферный раствор смеси NaHCO3 и H2CO3 подается в смеситель 13, где смешивается с потоком пробы и проходит через датчики электропроводности χК 25 14 и рН-метра 15. На калибруемом pH-метре устанавливается значение рН25, равное 6,37 ед. рН. При работе рН-метра на нейтральной и слабокислой среде при рН=6,0-7,5 дозировка в потоке пробы может производиться раствором смеси кислого углекислого натрия (NaHCO3) и угольной кислоты (H2CO3), взятых в равных концентрациях. Такой буферный раствор получается, например, смешением равных объемов NaHCO3 0,002 молярной концентрации и HCl 0,001 молярной концентрации. При дозировке раствора в потоке пробы создается буферная среда и значение рН определяется константой диссоциации угольной кислоты по первой ступени и равно 6,37 (при t=25°C с учетом скорости установления равновесия), что обеспечивает калибровку рН-метра в рабочем диапазоне измерений.
Предложенное устройство для калибровки рН-метров может использоваться в лабораторных условиях и при калибровке стендовых (щитовых) рН-метров, установленных непосредственно вблизи теплоэнергетического оборудования.
Claims (1)
- Устройство калибровки рН-метров, содержащее емкость корректирующего рН реагента - аммиака, датчик электропроводности (χК 25) и калибруемый рН-метр, запорную и регулирующую арматуру, отличающееся тем, что содержит вторую емкость корректирующего рН реагента - смеси кислого углекислого натрия и угольной кислоты, насос, смеситель, вычислительный блок, при этом каждая емкость корректирующего рН реагента посредством задвижек соединена через насос с первым входом смесителя, второй вход которого выполнен с возможностью подключения к штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата с измерением электропроводности, а на выходе смесителя последовательно установлены датчик электропроводности (χК 25), калибруемый рН-метр и кран для слива, причем датчик электропроводности (χК 25) подключен к вычислительному блоку, выполненному с возможностью подключения к датчику электропроводности (χН 25) штатной линии подготовки пробы питательной воды и конденсата.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125376U RU177955U1 (ru) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Устройство калибровки pH-метров |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017125376U RU177955U1 (ru) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Устройство калибровки pH-метров |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU177955U1 true RU177955U1 (ru) | 2018-03-16 |
Family
ID=61627449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017125376U RU177955U1 (ru) | 2017-07-14 | 2017-07-14 | Устройство калибровки pH-метров |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU177955U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115420789A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-12-02 | 大唐秦岭发电有限公司 | 一种发电厂低电导率水pH电极失效检验系统及方法 |
| CN115932174A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-04-07 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种钠表的在线校准系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2937227A1 (de) * | 1979-09-14 | 1980-12-18 | Ulrich Knick Elektronische Mes | Verfahren zum eichen eines elektrometrischen ph-messgeraetes und eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US20020050460A1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-05-02 | Lagreca Alfred J. | Method and apparatus for calibrating a pH meter |
| US20030015423A1 (en) * | 1999-03-04 | 2003-01-23 | Lagreca Alfred J. | Method and apparatus for calibrating a pH/ISE meter |
| RU2244294C2 (ru) * | 2002-09-30 | 2005-01-10 | Бушуев Евгений Николаевич | СПОСОБ КАЛИБРОВКИ pH-МЕТРОВ |
-
2017
- 2017-07-14 RU RU2017125376U patent/RU177955U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2937227A1 (de) * | 1979-09-14 | 1980-12-18 | Ulrich Knick Elektronische Mes | Verfahren zum eichen eines elektrometrischen ph-messgeraetes und eine vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| US20020050460A1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-05-02 | Lagreca Alfred J. | Method and apparatus for calibrating a pH meter |
| US20030015423A1 (en) * | 1999-03-04 | 2003-01-23 | Lagreca Alfred J. | Method and apparatus for calibrating a pH/ISE meter |
| RU2244294C2 (ru) * | 2002-09-30 | 2005-01-10 | Бушуев Евгений Николаевич | СПОСОБ КАЛИБРОВКИ pH-МЕТРОВ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115420789A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-12-02 | 大唐秦岭发电有限公司 | 一种发电厂低电导率水pH电极失效检验系统及方法 |
| CN115932174A (zh) * | 2022-11-29 | 2023-04-07 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种钠表的在线校准系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105067542B (zh) | 基于光度法的船载式pH和pCO2测量装置及测量方法 | |
| RU177955U1 (ru) | Устройство калибровки pH-метров | |
| CN110749639A (zh) | 一种电极法余氯仪全自动校准装置及其校准方法 | |
| CN219284953U (zh) | 一种用于测定膜样品质子透过率的装置 | |
| CN103983753A (zh) | 可自检校正的活性污泥好氧呼吸测量装置及使用方法 | |
| CN203275349U (zh) | 氨氮浓度水质分析仪 | |
| CN113295486A (zh) | 一种pH表在线检验用标准溶液制备方法 | |
| CN114487028A (zh) | 一种提高低电导率水样pH在线测量准确性的方法及装置 | |
| CN112213439A (zh) | 一种高温高压蒸汽中溶解氢含量测量装置和方法 | |
| CN107941886A (zh) | 一种火电厂给水系统实时氧化还原监测装置与应用方法 | |
| US4887453A (en) | Method and system for on-line calibration and validation of process instrumentation | |
| CN215598814U (zh) | 一种pH表在线检验用标准溶液发生装置 | |
| US20100281950A1 (en) | Method and apparatus for analysis of mixed streams | |
| He et al. | Oxygen-transfer measurement in clean water | |
| CN214252174U (zh) | 一种基于电位滴定法的高浊水氯离子在线测量系统 | |
| RU2324927C2 (ru) | СПОСОБ КАЛИБРОВКИ рН-МЕТРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | |
| Watten et al. | Feasibility of measuring dissolved carbon dioxide based on head space partial pressures | |
| CN207248667U (zh) | 一种快速测定硝化菌剂性能的装置 | |
| US10267781B2 (en) | System for determining chlorine demand in water | |
| RU148393U1 (ru) | Устройство для воспроизведения и передачи единиц массовой концентрации кислорода и водорода в жидких средах | |
| Larin et al. | The measurement of pH in superpure condensate and feedwater of power units | |
| CN111521605A (zh) | 一种测定气相臭氧浓度的简易装置和方法 | |
| CN107505219A (zh) | 一种快速测定硝化菌剂性能的装置及方法 | |
| RU2244294C2 (ru) | СПОСОБ КАЛИБРОВКИ pH-МЕТРОВ | |
| CN104345041A (zh) | 一种用于水质氯化物浓度测定的检测粉的制备与使用方法 |