在線分析儀表介紹編制人：劉瀟編制單位：設備部自控技術模塊編制時間：2020年10月3日1.儀表種類及應用場所簡介在線PH分析儀

廠家E+H/梅特勒主要用于測量各種液體介質（如：廢水、鍋爐水等）的PH。在線ORP分析儀廠家E+H/梅特勒主要用于測量各種液體介質（如：廢水、鍋爐水等）的ORP。在線電導率分析儀廠家E+H/梅特勒主要用于測量各種液體介質（如：蒸汽凝夜、循環水、鍋爐水等）的電導率。在線溶解氧分析儀廠家E+H/梅特勒主要用于測量各種液體介質（如：廢水、鍋爐水等）的溶解氧。在線濁度分析儀廠家E+H主要用于測量各種液體介質（如：廢水等）的濁度。在線色度計分析儀/濁度計廠家OPTEK主要用于測量各種液體介質（如：粗M、PM等）的L色及苯胺的濁度。在線電導率濃度計分析儀廠家梅特勒主要用于測量各種液體介質（如：燒堿、鹽酸等）的濃度。在線總氮分析儀廠家LAR主要用于測量各種液體介質（如：蒸汽管網冷凝液等）的總氮。在線COD分析儀廠家E+H主要用于測量各種液體介質（如：冷凍水、蒸汽凝夜等）的COD。在線TOC分析儀廠家LAR/HACH主要用于測量各種液體介質（如：外排鹽水、循環水、廢水等）的TOC。在線氨氮分析儀廠家E+H主要用于測量各種液體介質（如：灰水、廢水等）的氨氮。在線近紅外分析儀廠家布魯克/INSA主要用于測量各種液體介質（如：2,4體、NCO、固含等）的濃度。在線水份滴定儀廠家瑞士萬通主要用于測量各種液體介質（如：氯苯等）的水份。在線鐵離子分析儀廠家E+H主要用于測量各種液體介質（如：蒸汽管網凝液等）的鐵離子。在線氫氧化鈉分析儀廠家瑞士萬通主要用于測量各種液體介質（如：氫氧化鈉等）的濃度。在線超聲波濃度計廠家瑞士萬通主要用于測量各種液體介質（如：氯化鈉等）的濃度。在線折光儀廠家凱帕克斯/瑪莎莉主要用于測量各種液體介質（如：MDI、HDI等）的折光率。在線多波段中紅外分析儀廠家ABB主要用于測量各種液體介質（如：丙酮、氯苯等）的水份。1.1在線PH分析儀儀表簡介在線PH分析儀的工作原理：電位測定法1.2工作原理PH電極主要由測量電極和參比電極組成，通過離子交換形成電勢差，通過電勢差，來測量PH。PH的定義：酸溶液或堿溶液的電勢特性與其氫離子濃度相關（酸性氫離子過量正電荷/堿性氫離子較少負電荷）1.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、機械碰撞、老化、化學腐蝕、隔膜中毒、隔膜堵塞、信號衰減、介質溫度等隔膜中毒：當有毒性的介質反滲入pH玻璃電極，除了會污染電極內的電解液及Ag/AgCl導線之外，還可能與電解液或Ag/AgCl導線發生化學反應（例AgCl硫化物+S2-→Ag2S），最終影響電極使用，這就稱為中毒（右圖）。常見的有毒離子：S2-,NH4+,CN-,重金屬等為常見的有毒離子。如何避免隔膜中毒：如下圖，AT-3101B點位電極已更換為內置加壓帶離子捕捉器的電極，目前使用效果良好。2.1在線ORP分析儀儀表簡介在線ORP分析儀的工作原理：氧化還原電位2.2工作原理ORP電極有鉑電極和參比電極組成：鉑電極參比電極氧化還原反應的本質是電子的轉移，物質的氧化(還原)性跟其獲得(失去)電子的能力成正比。所以，測定氧化還原電位，對構成的電極與參比電極的電位差，即可判定其氧化還原性的強弱。ORP是描述介質的氧化還原性的指標，他是一個總量值，無法給出介質中某個單體物質的信息和具體濃度。氧化還原值還與溫度相關，始終需要顯示，用于比對測量。氧化還原電位測定法十分簡單。但達到平衡電位值的時間較長，特別在測定弱平衡體系時，由于鉑電極并非的惰性，其表面可形成氧化膜或吸附其他物質。影響鉑電極上的電子交換速率，因此平衡電位的建立極為緩慢，在有的介質中需經幾小時甚至一、二天。2.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：1.介質溫度、物料粘附、機械碰撞、老化、化學腐蝕、隔膜堵塞、信號衰減等3.1在線電導率分析儀儀表簡介在線電導率分析儀工作原理：電導式測量法3.2工作原理電導率:水的導電性即水的電阻的倒數，通常用它來表示水的純凈度。電導率是物體傳導電流的能力。電導式探頭中有兩個安裝在相對兩側的電極。電極上接通交流電壓，在介質中生成電流。電流強度取決于在介質中兩個電極間自由活動的陰離子和陽離子數量。液體中的陽離子和陰離子數量越多，電導率和電流就越大。電導率單位為“每米西門子”根據歐姆定律，電導率(G)--電阻(R)的倒數，是由電壓和電流決定的。3.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、傳感器老化等4.1在線溶解氧分析儀儀表簡介在線溶解氧分析儀工作原理：覆膜法4.2工作原理覆膜法溶解氧探頭由測量電極和參比電極組成。在公共腔室中電極均放置在電解液中，直流電直接施加在電極上。介質中的氧分子通過膜片滲透至電解液中，轉換成測量電極上的電流。通過化學等效反應，參比電極驅動系統運行。生成的電流與介質中的氧分壓成正比，從而測量溶解氧。4.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：電解液缺失、物料粘附、探頭薄膜破損等。薄膜電解液電解液填充處5.1在線濁度計儀表介紹（E+H）在線濁度計工作原理：背向散射光5.2工作原理濁度計傳感器采用背向散射光技術。儀表內安裝有LED光源和兩個光線檢測器，分別呈90度和135度放置。介質中的固體顆粒導致光源射入的光線散射。基于檢測器接收到的散射光強度計算介質的濁度或固體濃度。變送器按照設定單位顯示最后的總固體濃度值或懸浮固體濃度值，例如g/l或%TS。5.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、介質中氣泡多、傳感器老化等6.3在線色度計/濁度計(OPTEK)儀表簡介6.2工作原理色度計濁度計色度計工作原理：一個特制的鎢絲燈產生一束平行光，以恒定光強穿透過程介質，由于可溶性與非溶性物質的吸收或者散射，造成光強的衰減，衰減后的光被密封的光電二極管檢測到。濁度計工作原理：因為介質中的顆粒（微小懸浮固體，不可溶液體或氣泡)而形成的散射光被8個密封的，成11°角的光電二極管探測到。同時，非散射光被一個參考光電二極管(與AF16-N類似)探測到。6.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、介質中氣泡多、光源老化等7.1在線電導率濃度計儀表簡介電導率濃度計工作原理：電導式測量法7.2工作原理濃度儀表是通過測量溶液電導率的方法間接地測得該溶液的濃度。低濃度電解質的電導率與該溶液的濃度成對應關系，濃度不變而溶液溫度發生變化時，電導率也發生變化，即該溶液的濃度是電導率和溫度的函數。需強調的是，該溶液的濃度是水中一切導電離子導電能力的總和，如果水中有兩種或兩種以上導電組合成份，能測得上述濃度—溫度—電導率的數據，也可使用本儀表測量；如果水中導電組合成份比率不確定，則不可使用本儀表測量。7.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、電極老化、儀表線性不好等8.1在線總氮分析儀儀表簡介在線總氮分析儀工作原理：燃燒法8.2工作原理通過1200℃高溫燃燒被測物質，測定生成的NO，得到真實的總氮值。8.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：硬件老化（如注射器、墊片、過濾器等）、管路堵塞、儀表零點漂移等9.1在線COD分析儀儀表簡介9.2工作原理根據Lambert-Beer定律，射入光線與介質的相互作用是吸光度測量的基礎。光源向介質發射光線，由檢測器檢測光線。檢測通過過濾器的光線波長，光電二極管檢測光強度并將其轉換成光電流。接收到的光強度與被測物質濃度成正比。最后，變送器將其轉換成吸光度單位(AU)或光學密度(OD)，從而測得COD值。在線COD分析儀工作原理：紫外UV法9.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、光源老化、等10.1在線TOC分析儀（HACH）在線TOC工作原理：二級先進氧化法10.2.測量原理測量時首先在水樣中加入酸試劑以降低PH，水樣PH小于2使無機碳以CO2的形式被吹掃出來，檢測總無機碳（TIC）繼續向水樣中加入堿試劑以提高PH，使水樣PH達到12以上，同時加入臭氧，使有機碳以羧基的形式存在。繼續向水樣中加入酸試劑以降低PH，水樣PH小于2羧基以CO2的形式被吹掃出來，檢測總無機碳（TOC）10.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：工藝介質PH波動較大、儀表硬件故障（電磁閥、蠕動泵、冷凝器等）、管路堵塞、水樣不合格（苯胺含量高）開車時，苯胺含量高，導致儀表所有流路全部污染管線堵塞11.1在線TOC分析儀（LAR）儀表簡介在線TOC分析儀工作原理：燃燒法11.2工作原理通過1200℃高溫燃燒被測物質，測定生成的CO2，得到真實的TOC值。TOC差分法TOC=TC-TIC機械臂實現定量取樣高溫氧化有機物生成CO2NDIR精確測量CO2濃度需要少量稀磷酸（用來去除無機碳）11.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：儀表硬件故障（注射器、爐頭、等）、試劑存量不足、過濾器臟、介質鹽分高導致爐子內結晶、等爐子過濾器12.1在線氨氮分析儀儀表簡介在線氨氮分析儀的工作原理：光度比色法12.2工作原理樣品進入混合器/反應腔室中。按照指定混合比例加入專用顯色劑。化學反應結束后，試樣顯現為某種特定顏色。多光譜光度計測量試樣或著色溶液對特定參數波長的吸收程度。分析波長及其相互關系與特定參數相關。基于比例關系，光吸收的總量直接指示了試樣中的分析參數的濃度。為了補償濁度和污染，以及LED光源惡化和老化帶來的干擾影響，在進行實際測量之前，先進行參比測量。從測量信號中減去參比信號。溫度控制系統有效控制保持光度計的溫度恒定，確保在短時間內發生的反應可重現12.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：水樣臟，預處理過濾器效果不佳；儀表硬件老化(電磁閥、注射器等);儀表試劑不足；儀表管線堵塞等13.1在線近紅外儀表簡介儀表主機透射探頭與流通池光纖本儀表工作原理為傅立葉變換技術（vs光柵）13.2工作原理1.本儀表采用的近紅外為780nm-2526nm。2.物質在近紅外譜區的吸收主要包括含氫基團基頻震動的合頻和倍頻振動吸收（C-N、N-H、O-H、S-H、C=O、C=C），對于化工行業的有機物產品/物質均對近紅外有吸收響應。3.本儀表通過建立模型來預測樣品值。13.3儀表的系統組成分離735（防爆區域）13.4影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：光纖松動（光纖松動會導致測量結果不準且波動趨勢變大）；探頭臟（探頭臟會導致測量結果不準或波動）;模型需要優化（本儀表的模型需要不斷地取樣優化，使測量結果更接近真實值）14.1氯苯水份分析儀（瑞士萬通）儀表簡介操作面板反應器氯苯水份分析儀的工作原理是電位滴定14.2工作原理本儀表以卡爾費休試劑（主要含二乙二醇乙醚、咪唑、碘、2-甲基咪唑、二氧化硫、氫碘酸）為滴定劑。基于SO2+I2+2H2O

2HI+H2SO4采用雙鉑環電極終點滴定的方法滴定介質中的水份。14.3儀表反應過程14.4影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：試劑管線中存有氣泡（本儀表試劑采用虹吸原理進入儀表，管線中存有氣泡會導致試劑無法正常進入儀表，從而導致測量值不準。此現象多為試劑桶壁吸附小氣泡，更換試劑前未將桶壁吸附小氣泡搖出）；試劑不足；儀表硬件老化（電極、泵、泵管等）15.1在線鐵離子分析儀儀表簡介在線鐵離子分析儀工作原理:比色法15.2工作原理比色法分析基于金屬吸收或衰減特定波長的光線進行測量。在水樣中添加試劑，需要分析的金屬被“染色”。光度法測量顏色深度。檢測器計算發射光強度和接收光強度的差值。特定吸光度與基于預設置標定曲線測定的染色金屬濃度成正比。15.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：水樣臟，預處理過濾器效果不佳；儀表硬件老化(電磁閥、蠕動泵等);儀表試劑不足；儀表管線堵塞等16.1在線NAOH分析儀儀表簡介在線氫氧化鈉分析儀工作原理：滴定法16.2工作原理本儀表，通過HCl來滴定溶液中的氫氧化鈉，通過一根PH電極來測量反應是否達到終點。通過消耗的HCl量來計算溶液中氫氧化鈉的量。16.3儀表反應過程16.4影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：管路堵塞結晶，導致儀表無法正常進樣，儀表指示不準；試劑不足，導致儀表無法正常測量；儀表硬件損壞（電極、蠕動泵、泵管等），導致儀表無法正常測量；管線滲液等一般的儀表故障，儀表都會有提示（如發現下圖紅的報警，請及時通知分析儀表人員）17.1在現場超聲波濃度計儀表簡介在線超聲波濃度計工作原理：超聲波測速17.2工作原理溶液中的聲速取決于其濃度及密度，如果超聲波發射器與接收器之間的距離已知，聲速與濃度可以通過實時測速的方法測得。17.3影響儀表測量的因素影響儀表測量不準的主要原因有：物料粘附、接線松動、儀表線性不好等18.1在線折光儀儀表簡介變送器傳感器在線折光儀工作原理：折射率nD

測量18.2工作原理在線折光儀傳感器檢測過程溶液的折射率nD。使用589nm

固定波長的黃光LED光源發射出的鈉D線（因此稱為nD）測量折射臨界角。從右圖中的光源（L）發射出的光線照射到棱鏡（P）和過程介質（S）的交界面。棱鏡的兩個表面M就像鏡子使得光線能以不同的角度照射到交界面上。被反射的光線形成圖像ACB，C的位置即表示臨界角。在區域A中的光線即在交界面上發生了全反射，而區域B中的光線只發生部分反射，其余光線則折射進入過程介質中。因此光學圖像分為亮區（A）和暗區（B）。明暗分界線（C