对pH分析仪流通式自动校验来说,为了减少缓冲溶液和清洗水消耗量,缩短校验时间,图中的相互连接管路应尽可能短一些。
2. 沉入式自动校验装置
■ E+H公司自动校验装置
E+H(Endress+Hauser)公司CPM153变送器与CPC310控制单元组合可实现自动校验功能,图3中pH传感器是安装在带可伸缩式电极架中。当开始校验时,pH传感器从被测溶液中提升到电极架的空腔中,先用清洗液清洗;再用第一种缓冲溶液喷向pH传感器;如果是两点校验的话,接着再用第二种缓冲溶液喷向pH传感器;pH传感器从提升位置回到被测溶液中www.cechina.cn,校验结束。图3中所示3个清洗液、缓冲溶液瓶(数量可增减)自带薄膜泵,他接受指令后可资借。将清洗液或缓冲溶液经清洗模块送往pH传感器控制工程网版权所有,而最下方的管道还可按要求供过热蒸汽、水或清洗液对pH传感器进行清洗。
1-pH传感器;2-可伸缩式电极架;3-pH变送器
4-控制单元;5-清洗模块;6-带薄膜泵的清洗液、缓冲溶液瓶
图3 E+H公司沉入式自动校验装置
如校验时采用通用的几种标准缓冲溶液时,当标准缓冲溶液喷向pH传感器后即可自动判断标准缓冲溶液的pH 值;如果pH传感器是数字式时控制工程网版权所有,校验数据自动从传感器传送到变送器,而且可以存储最新的30组校验数据。
■ 梅特勒-托利多公司自动校验装置
梅特勒-托利多(Mettler Toledo)公司EaseClean 350e清洗单元与pH2100e变送器、InTrac776(或777e)可伸缩式电极架等设备组合构成全自动清洗和校验系统(见图4),其工作原理与图3基本相同,只是薄膜泵安装在清洗系统内,而不是每个储液瓶带一个薄膜泵,而且清洗单元是由两个独立的控制单元和执行单元组成。
图4 梅特勒-托利多公司沉入式自动校验装置
在德国汉堡港地区的Sasol Wax GmbH公司的石蜡精制生产过程加氢工序控制工程网版权所有,有毒的硫化氢须在氧化塔内氧化转变成元素硫,工艺要求在氧化塔前后测量pH值,由于使用条件恶劣,希望pH电极具有尽可能长的寿命(超过6个月),希望维护工作量最小。梅特勒-托利多公司设计了EaseClean 400X(X表示可用于安全防爆区域)清洗和校验装置、可伸缩式电极架及InPro4250(SG)带接地极的pH电极组成的系统(见图5)。通过在EaseClean 400X上组态,pH电极按工艺要求每两小时插入过程一次,其余时间由可伸缩式电极架提升离开过程并浸入一般液体中;每周对pH电极进行一次两点校验。使用结果,完全达到用户的要求。
图5 生产现场安装的pH检测、清洗和校验系统
在日本Hokkaido岛的日本纸业公司硫化物排放过程须进行pH值测量,原使用的pH电极需每周维护一次,进行清洗和校验,电极寿命多数为6个月控制工程网版权所有,公司希望检测更可靠,维护量更少。采用梅特勒-托利多公司的自动清洗和校验系统后,由于每天工艺仍将pH计的测量值与实验室分析值对照,两者的差值均小于0.2pH,所以每隔4个月才人工维护一次。据厂方反映:应用该系统后,每年可节省50个维修工时(折合1700美元);而且由于测量精度提高、测量过程不中断,使HCL气体的消耗量全年减少2m3;电极的使用寿命已经超过12个月仍能正常工作。
pH传感器预校验功能
梅特勒-托利多公司采用了数字式pH传感器技术,推出ISM(Intelligent Sensor Management,智能传感器管理)系统,在具有ISM功能的pH传感器的上部装有智能芯片,它可存储传感器所有相关参数和传感器诊断功能的算法。采用ISM技术的pH传感器可以简单地通过USB接口与Windows PC机相连(见图6),可以将pH传感器的相关信息,如制造厂、传感器类型、型号、系列号、订货号以及校验的历史数据等传送到PC机以便进行直观的分析、校验工作,还可对传感器进行预校验工作。
图6 采用ISM技术的pH传感器通过USB接口与 PC机相连
所谓“预校验”即预先在实验室完成pH传感器校验工作,而当现场使用的pH传感器损坏需要更换时,可用进行过预校验的pH传感器直接替换,而不必在现场再进行烦琐、有时甚至是不精确的校准工作。