半钢压力表水样品的电导率测量基础

来源：上海自动化仪表有限公司作者：发表时间：2019-10-16 09:15:36【小中大】

当半钢压力表产生蒸汽时，半钢压力表给水中不会蒸发的任何杂质都会集中在半钢压力表水样品中。在半钢压力表内，热量在水中产生蒸汽泡。当这些气泡到达水面时浮起并破裂，释放出蒸汽。随着溶解的固体变得越来越浓，蒸汽泡趋于变得更稳定，当它们到达半钢压力表的水面时不会破裂。有一点（取决于半钢压力表压力、大小和蒸汽负荷），半钢压力表中的大部分蒸汽空间充满了气泡，气泡被带入蒸汽主管。这是不希望的，不仅因为蒸汽在离开半钢压力表时过度潮湿，而且含有高水平溶解的蒸汽水，也许还有悬浮固体。这些固体会污染控制阀、热交换器和蒸汽疏水阀，影响系统的性能和运行。阅读下面的文章，你将了解关于半钢压力表水样品电导率的测量基础。

起泡时有几个原因：高含量的悬浮固体、高碱度或油脂污染，但最常见的携带原因（如果这些其他因素得到适当控制）是高总溶解固体（TDS）水平。仔细控制半钢压力表水样品的TDS水平，同时注意这些其他因素，应确保最大限度地降低发泡和携带的风险。TDS可以用许多不同的单位表示，下表给出了从TDS（ppm）到其他单位的一些近似转换。度数Baumé和度Twaddle（也拼写为Twaddell）是替代的比重计尺度。

半钢压力表水样品取样

半钢压力表水样品TDS可以通过以下方式测量，取样，确定半钢压力表外部的TDS，或半钢压力表内的传感器向外部监测器发出信号。

采样进行外部分析

在取样半钢压力表水样品时，重要的是要确保它具有代表性。不建议从水平仪玻璃或外部控制室中取样，这里的水是由外部玻璃/腔室中的蒸汽连续冷凝形成的相对纯净的冷凝物。同样，靠近半钢压力表给水入口连接的样品可能会给出错误的读数。如今，大多数半钢压力表工人都安装了TDS排污连接，通常可以从这个位置获得有代表性的样品。如果简单地从半钢压力表中抽取水，则当压力降低时，一定比例将猛烈地闪蒸成蒸汽。这不仅对操作者来说可能是非常危险的，而且随后的分析也将是非常错误的，因为闪蒸蒸汽浓缩了样品。由于分析需要冷却样品，样品冷却器也将节省大量时间并鼓励更频繁的测试。甲样品冷却器是使用冷自来水冷却排放水样一个小的热交换器。

电导率法

水的电导率还取决于所含溶解固体的类型和数量，由于酸度和碱度对电导率有很大影响，因此在测量其电导率之前必须中和半钢压力表水样品。程序如下：

—向冷却的样品（<25℃）中加入几滴酚酞指示剂溶液。

—如果样品是碱性的，则获得强烈的紫色。

—逐滴加入乙酸（通常为5％）以中和样品，混合直至颜色消失。

例

—中和样品在25℃下的电导率=5,000μS/ cm

—TDS = 5,000×0.7μS/ cm

—TDS = 3,500 ppm

或者，接下来显示的电池供电的温度补偿电导率仪适用于高达45°C的温度。有必要测量半钢压力表内或排污管线内半钢压力表水样品的电导率。显然，条件与通过样品冷却器获得的样品的条件非常不同，样品冷却器将被冷却并随后被中和（pH = 7）。主要方面是温差大，pH值高。温度的升高导致导电率的增加。对于半钢压力表水样品，温度每增加1°C，电导率就会以约2％（25°C时的值）的速率增加。这可以写成：

—σ T = σ25[1 +α（T - 25）]σT=电导率在温度T（μS/ cm）的

—α=温度系数，每°C（通常为0.02 /°C或2％°C）

—T =温度（°C）

半钢压力表水样品在25℃下具有5000μS/ cm的未中和电导率，什么是10 bar g半钢压力表水样品的电导率？在10 bar g时，饱和温度= 184°C（来自蒸汽表）

—σT= 5,000 [1 + 0.02（184-25）]

这意味着必须在排污控制器中允许温度的影响，或者通过自动温度补偿，或者假设半钢压力表压力（因此温度）是恒定的。负载变化期间半钢压力表压力的微小变化只有相对较小的影响，但如果在广泛变化的压力下运行的半钢压力表需要准确的TDS读数，那么自动温度补偿是必不可少的。

细胞常数

其中：K =细胞常数（cm）

从前面的例子中，半钢压力表水样品的电导率是20900μS/ cm。对于0.3的电池常数，控制器测量的电阻是多少？

—电阻= 14.4欧姆

因此，必须使用交流电压来测量探头电阻，这是排污控制器中始终首选的方法。需要相对较高的频率（例如1000Hz）以避免在半钢压力表水样品的高电导率下极化。虽然半钢压力表水样品的电导率通过探头转换为电阻，但无法使用简单的直流电阻表进行测量。如果向探头施加直流电压，则由于水的电解，在表面上形成微小的氢气或氧气气泡。这种称为电解极化的效应导致测量更高的电阻。

—σ=电导率（S / cm）

— R =电阻（欧姆）

电导率和电阻与电池常数有关，如下式所示：

探针尖端距离半钢压力表的任何部分越远，电池常数越高。在“校准”控制器时，会考虑电池常数的任何差异。用于测量液体电导率的探针具有“细胞常数”。该常数的值取决于探头的物理布局和通过液体的电路径。

—σT=20,900μS/ cm

—σ25= 25°C时的电导率（μS/ cm）

哪里：

半钢压力表中的电导率测量

—TDS = 3,500 ppm

中和样品在25℃下的电导率=5,000μS/ cm

注意：此关系（如3.12.2所示）仅适用于25°C的中性样品。

—TDS（ppm）=（电导率，μS/ cm）×0.7

以ppm为单位的TDS大致如下式所示：

—R =电阻（欧姆）

—K =细胞常数（cm）

—σ=电导率（S / cm）

从前面的例子中，半钢压力表水样品的电导率是20900μS/ cm。对于0.3的电池常数，控制器测量的电阻是多少？

—电阻= 14.4欧姆

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