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1、自控仪表自控仪表实现自动控制首先必须对生产过程中的各自变量进行实现自动控制首先必须对生产过程中的各自变量进行自动检测，如温度、压力、物位、流量、成分、浊度的自动检测，如温度、压力、物位、流量、成分、浊度的检测。我们把能够实现生产过程变量检测，并输出控制检测。我们把能够实现生产过程变量检测，并输出控制系统能够识别的信息的仪器称为自控仪表。由于自控仪系统能够识别的信息的仪器称为自控仪表。由于自控仪表是自动控制系统的触觉，在自动控制系统中具有重要表是自动控制系统的触觉，在自动控制系统中具有重要的地位，是实现自动控制的首要环节。的地位，是实现自动控制的首要环节。自动控制仪表的性能决定的系统的控制精度和
2、速度。自动控制仪表的性能决定的系统的控制精度和速度。衡量自控仪表的性能指标有：量程、分辨率、相对误差、衡量自控仪表的性能指标有：量程、分辨率、相对误差、线性度、一致性、响应速度、抗电磁干扰性能、环境适线性度、一致性、响应速度、抗电磁干扰性能、环境适应性能、可维护性能、取样要求等。一般结构如图：应性能、可维护性能、取样要求等。一般结构如图：输入传感放大调理显示输出补偿第1页/共35页基本传感原理基本传感原理对于各种测量仪表，无论应用什么测量（传感）原对于各种测量仪表，无论应用什么测量（传感）原理，都是将被测变量以能量形式经一次或多次的转换，理，都是将被测变量以能量形式经一次或多次的转换，得到便于
3、测量的信号，并以量（数）的形式表征的过得到便于测量的信号，并以量（数）的形式表征的过程，即通过一次或多次能量的转换和传输过程称为传程，即通过一次或多次能量的转换和传输过程称为传感。感。传感器是指按一定规律实现相互的检测并将被测量传感器是指按一定规律实现相互的检测并将被测量（物理的、化学的、生物的信息）转换为另一种物理（物理的、化学的、生物的信息）转换为另一种物理量（通常是电量）的装置。量（通常是电量）的装置。传感器品种和门类很多，原理各异，按传感现象所传感器品种和门类很多，原理各异，按传感现象所属的领域可分为物理传感器、化学传感器、生物传感属的领域可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器等；根
4、据敏感元件的材料，分为半导体传感器、陶器等；根据敏感元件的材料，分为半导体传感器、陶瓷传感器、光纤传感器、有机高分子传感器等；按检瓷传感器、光纤传感器、有机高分子传感器等；按检测变量分为物位、速度、温度、成分、压力、流量等测变量分为物位、速度、温度、成分、压力、流量等传感器。传感器。第2页/共35页基本传感原理基本传感原理传感原理是基于各种物理、化学、生物效应来感知传感原理是基于各种物理、化学、生物效应来感知的。水处理控制总常用的传感原理有：的。水处理控制总常用的传感原理有：压电效应，霍耳效应，光电效应、电磁感应、超声压电效应，霍耳效应，光电效应、电磁感应、超声波传播效应、变容效应、多普勒效应
5、、热偶、电化学波传播效应、变容效应、多普勒效应、热偶、电化学原理、生物效应、光谱分析、光传播（反射、折射、原理、生物效应、光谱分析、光传播（反射、折射、散射、干涉、吸收）效应等。散射、干涉、吸收）效应等。水处理传感变量主要有温度、压力、流量、物位、水处理传感变量主要有温度、压力、流量、物位、以及有关水质的以及有关水质的pHpH、电导、浊度、余氯、总需氧量、电导、浊度、余氯、总需氧量（TODTOD）、生化需氧量）、生化需氧量(BOD)(BOD)、化学需氧量、化学需氧量(COD)(COD)、总有、总有机炭机炭(TOC)(TOC)、总氮（、总氮（TNTN）、总磷（）、总磷（TPTP）、氨氮（）、氨氮
6、（NPNP）等。）等。后面将简要介绍目前主要使用的水处理自控仪表原后面将简要介绍目前主要使用的水处理自控仪表原理、结构、维护保养的内容。理、结构、维护保养的内容。第3页/共35页在线自控仪表在线自控仪表温度检测温度检测自动控制中温度检测仪表是最常见的。水处理应用自动控制中温度检测仪表是最常见的。水处理应用中温度检测常用热敏电阻和热辐射原理。中温度检测常用热敏电阻和热辐射原理。热敏电阻是应用导体或半导体电阻值随着温度的变热敏电阻是应用导体或半导体电阻值随着温度的变化的特性制成的接触式温度传感器。常用的热电阻有化的特性制成的接触式温度传感器。常用的热电阻有铂、铜、镍等导体电阻和半导体材料，热电阻的
7、使用铂、铜、镍等导体电阻和半导体材料，热电阻的使用要注意腐蚀性介质的侵蚀和避免机械损伤。要注意腐蚀性介质的侵蚀和避免机械损伤。热电阻具有体积小，热容量小，热电阻具有体积小，热容量小，测温范围大、灵敏度高、响应速测温范围大、灵敏度高、响应速度快，性价比高的特点，在自控度快，性价比高的特点，在自控系统中广泛应用。下式为铂电阻系统中广泛应用。下式为铂电阻阻值与温度的关系。阻值与温度的关系。第4页/共35页热敏电阻包括正温度系数（热敏电阻包括正温度系数（PTCPTC）和负温度系数（）和负温度系数（NTCNTC）热）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTRCTR）PTCPTC
8、（Positive Temperature Coeff1CientPositive Temperature Coeff1Cient）是指在某）是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料，可专门用作恒定温度传感器或材料，可专门用作恒定温度传感器 NTCNTC（Negative Temperature Coeff1CientNegative Temperature Coeff1Cient）是指随温）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料该材料是利用
9、锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌现象和材料该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTCNTC）的热敏电阻）的热敏电阻 临界温度热敏电阻临界温度热敏电阻CTRCTR（Crit1Cal Temperature Crit1Cal Temperature ResistorResistor）具有负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值）具有负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值随温度的增加激剧减小，具有很大的负温度系数构成材
10、随温度的增加激剧减小，具有很大的负温度系数构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体，是半玻料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体，是半玻璃状的半导体，也称璃状的半导体，也称CTRCTR为玻璃态热敏电阻为玻璃态热敏电阻 第5页/共35页在线自控仪表在线自控仪表压力检测压力检测水处理控制的压力检测多采用电容式压力传感器。水处理控制的压力检测多采用电容式压力传感器。采用金属薄膜、陶瓷材料作为电容的一极，当受到压采用金属薄膜、陶瓷材料作为电容的一极，当受到压力产生形变时，该极与固定电极之间将产生与压力成力产生形变时，该极与固定电极之间将产生与压力成正比的电容变化。正比的电容变化。第6页/共
11、35页在线自控仪表在线自控仪表物位检测物位检测水处理控制的物位检测多指液位、泥位检测。常水处理控制的物位检测多指液位、泥位检测。常用的检测方法有压力换算法、超声波检测。用的检测方法有压力换算法、超声波检测。压力换算法是针对液体介质的检测一种方法，通压力换算法是针对液体介质的检测一种方法，通过压力（差）的检测，根据下式原理换算出液位深度。过压力（差）的检测，根据下式原理换算出液位深度。超声波检测是利用超声波在介质相面处会分散反超声波检测是利用超声波在介质相面处会分散反射的现象，检测回波传播时间，根据公式射的现象，检测回波传播时间，根据公式s svt/2vt/2换算换算物体电磁位置。由于多普勒效应
12、的存在，对于移动速物体电磁位置。由于多普勒效应的存在，对于移动速度较快的物体位置检测要作特殊处理。另外由于超声度较快的物体位置检测要作特殊处理。另外由于超声波在不均匀介质的传播速度会发生变化，因此对超声波在不均匀介质的传播速度会发生变化，因此对超声波传播路径中存在较大温差、湿度、密度变化时，需波传播路径中存在较大温差、湿度、密度变化时，需要进行特殊处理。要进行特殊处理。第7页/共35页在线自控仪表在线自控仪表物位检测物位检测第8页/共35页在线自控仪表在线自控仪表流量检测流量检测水处理控制的流量检测常用超声波、电磁效应和水处理控制的流量检测常用超声波、电磁效应和容积测量原理。容积测量原理。齿轮
13、容积流量计的结构如下图。原理上在工作室齿轮容积流量计的结构如下图。原理上在工作室两测的压力作用下，两个椭圆齿轮交替带动对方旋转，两测的压力作用下，两个椭圆齿轮交替带动对方旋转，将容室的介质挤出，每转动一周共排出将容室的介质挤出，每转动一周共排出4 4两个容室的流两个容室的流体，通过对转动的周次换算出流量。精度能达到很高。体，通过对转动的周次换算出流量。精度能达到很高。第9页/共35页在线自控仪表在线自控仪表流量检测流量检测超声波流量计使用两个超声波收发器，超声波可超声波流量计使用两个超声波收发器，超声波可顺流和逆流方向传播。顺流方向声波速度被加速，逆顺流和逆流方向传播。顺流方向声波速度被加速，
14、逆流方向被迟滞，两种情况产生了时间差，这个差值与流方向被迟滞，两种情况产生了时间差，这个差值与流体流速成正比。超声波流量计为非接触式检测。对流体流速成正比。超声波流量计为非接触式检测。对安装方式有严格要求。安装方式有严格要求。第10页/共35页在线自控仪表在线自控仪表流量检测流量检测电磁流量计采用电磁感应原理。在管道两测施加电磁流量计采用电磁感应原理。在管道两测施加一恒定磁场，被测介质通过磁场是切割磁力线，在检一恒定磁场，被测介质通过磁场是切割磁力线，在检测电极两端产生感应电动势，其值与流速成正比。为测电极两端产生感应电动势，其值与流速成正比。为了提高精度和可靠性，检测区域为特制管段。对安装了
15、提高精度和可靠性，检测区域为特制管段。对安装方式有严格要求。方式有严格要求。第11页/共35页分析仪器分析仪器在线分析仪器在线分析仪器分析仪器是测量或获取的是物质质与量的信息。分析仪器是测量或获取的是物质质与量的信息。它以一切可能的（物理、化学、生物、数学的）方法它以一切可能的（物理、化学、生物、数学的）方法和技术，利用一切可利用的物质属性，对一切需要加和技术，利用一切可利用的物质属性，对一切需要加以表征、鉴别或测定的物质组成及形态、状态、结构、以表征、鉴别或测定的物质组成及形态、状态、结构、分布等进行表征，以求得对样品所代表的问题有一个分布等进行表征，以求得对样品所代表的问题有一个基本的了解
16、。可以说分析仪器集现代技术之大成，自基本的了解。可以说分析仪器集现代技术之大成，自身就是一个完善的控制系统。在线分析仪器是直接用身就是一个完善的控制系统。在线分析仪器是直接用于生产流程上的仪器系统，其分析结果作为整个自动于生产流程上的仪器系统，其分析结果作为整个自动控制系统的基础信息。控制系统的基础信息。自动采样装置样品预处理系统检测装置信息处理系统显示输出整机自动控制系统第12页/共35页分析仪器分析仪器在线分析仪器在线分析仪器在线分析仪器的特点：高度自动化、精密化；取样来在线分析仪器的特点：高度自动化、精密化；取样来自于工艺流程；需要进行预处理；可靠性稳定性一致性要自于工艺流程；需要进行预
17、处理；可靠性稳定性一致性要求求“三高三高”。按测量原理可分为：光电子式、电化学式、热学式、按测量原理可分为：光电子式、电化学式、热学式、电磁式、射线、色谱、物性、半导体等。电磁式、射线、色谱、物性、半导体等。水处理自动控制系统中在线分析仪器主要有：电导、水处理自动控制系统中在线分析仪器主要有：电导、pHpH值、浊度、余氯、总需氧量（值、浊度、余氯、总需氧量（TODTOD）、生化需氧量）、生化需氧量BODBOD、化学需氧量化学需氧量(COD)(COD)、总有机炭、总有机炭(TOC)(TOC)、总氮（、总氮（TNTN）、总磷）、总磷（TPTP）、氨氮（）、氨氮（NPNP）等。）等。第13页/共35
18、页分析仪器分析仪器取样及预处理系统取样及预处理系统在线分析仪器的取样及预处理是分析仪器中至关在线分析仪器的取样及预处理是分析仪器中至关重要的部分，这部分不但是精密复杂的机电一体化装重要的部分，这部分不但是精密复杂的机电一体化装置，而且在仪器系统所占的价值比例很高，据不完全置，而且在仪器系统所占的价值比例很高，据不完全统计其费用占总费用的统计其费用占总费用的50%50%以上。可以说这部分一定意以上。可以说这部分一定意义上体现了分析仪器的现代化程度，其性能高低决定义上体现了分析仪器的现代化程度，其性能高低决定了系统的优良。了系统的优良。其具体完成的任务对于气体、液体常常是稳压、其具体完成的任务对于
19、气体、液体常常是稳压、过滤、定容、定流、稀释、冷却加温、干燥、分离、过滤、定容、定流、稀释、冷却加温、干燥、分离、萃取等处理，是样品达到检测标准后，送入检测装置萃取等处理，是样品达到检测标准后，送入检测装置进行测量。进行测量。第14页/共35页取样及预处理系统取样及预处理系统E+H余氯余氯第15页/共35页取样及预处理系统取样及预处理系统E+H浊度浊度第16页/共35页取样及预处理系统取样及预处理系统HACH浊度浊度1720D第17页/共35页电化学分析原理电化学分析原理电化学是研究电与化学反应相互关系的科学。水处电化学是研究电与化学反应相互关系的科学。水处理过程究其本质是个物理化学过程，其常
20、用的分析仪理过程究其本质是个物理化学过程，其常用的分析仪器广泛应用各种化学反应来分析工艺过程中物质的质器广泛应用各种化学反应来分析工艺过程中物质的质与量的变化，并通过这个变化控制化学反应，从而达与量的变化，并通过这个变化控制化学反应，从而达到控制的目的。目前的水处理分析仪器主要利用化学到控制的目的。目前的水处理分析仪器主要利用化学反应造成的电荷变化、光吸收变化进行分析的。化学反应造成的电荷变化、光吸收变化进行分析的。化学反应造成电荷变化，可以采样电极（电池）原理进行反应造成电荷变化，可以采样电极（电池）原理进行测量，本节主要介绍有关测量电极的知识。测量，本节主要介绍有关测量电极的知识。当某种金
21、属浸没在含有它的离子的溶液中时，这个当某种金属浸没在含有它的离子的溶液中时，这个金属就成为了一个电极，在金属和其盐溶液之间由于金属就成为了一个电极，在金属和其盐溶液之间由于扩散作用将发生电极反应，即金属中的离子将进入溶扩散作用将发生电极反应，即金属中的离子将进入溶液，把自由电子留在金属中，在电极与溶液的界面形液，把自由电子留在金属中，在电极与溶液的界面形成电场，电场的作用与扩散作用相反，最终在界面形成电场，电场的作用与扩散作用相反，最终在界面形成平衡，导致固液两相面上形成带正、负电荷的双电成平衡，导致固液两相面上形成带正、负电荷的双电层，两电层的电位差，称为电极电位。层，两电层的电位差，称为电
22、极电位。第18页/共35页电化学分析原理电化学分析原理根据电化学原理，电极电位可由能斯特（根据电化学原理，电极电位可由能斯特（NernstNernst）方）方程表示。程表示。式中式中E E指平衡时的电极电位；指平衡时的电极电位；E E0 0 为电极体系的标准电为电极体系的标准电极电位；极电位；R R为气体常数，为为气体常数，为8.31J/(mol8.31J/(molk)k)；F F为法拉第为法拉第常数，为常数，为96485 C/mol 96485 C/mol；T T为绝对温度；为绝对温度；n n为电极反应中为电极反应中的电子转移数；的电子转移数；为连乘符号；为连乘符号；a ai i 和和 a
23、aj j 分别代表电分别代表电极反应中各种反应物和生成物的活性（浓度），它们的极反应中各种反应物和生成物的活性（浓度），它们的指数指数v vi i v vj j 对应物质的计算系数。对应物质的计算系数。能斯特方程揭示了金属浸没在含有其离子的溶液中，能斯特方程揭示了金属浸没在含有其离子的溶液中，发生氧化还原反应时的电学特征，因此可通过对电极电发生氧化还原反应时的电学特征，因此可通过对电极电位的检测测量溶液中的离子浓度。位的检测测量溶液中的离子浓度。第19页/共35页电化学分析原理电化学分析原理由于电位是个相对状态的物理量，因此单个电极的电由于电位是个相对状态的物理量，因此单个电极的电位是无法测量
24、的，只有再用一个已知电极电位，且其电位位是无法测量的，只有再用一个已知电极电位，且其电位不随待测离子浓度改变而改变的电极电位作为参考，组成不随待测离子浓度改变而改变的电极电位作为参考，组成原电池，才有个准确的值。我们将电极电位与被测离子浓原电池，才有个准确的值。我们将电极电位与被测离子浓度有关的电极叫测量电极，将已知电极电位且其值与待测度有关的电极叫测量电极，将已知电极电位且其值与待测离子浓度无关的电极，称为参比（考）电极。离子浓度无关的电极，称为参比（考）电极。参比电极要求电极电位稳定，常用的有氢电极、甘汞参比电极要求电极电位稳定，常用的有氢电极、甘汞电极、银氯化银电极。对测量电极要求离子选
25、择性好，电极、银氯化银电极。对测量电极要求离子选择性好，为此采用专用离子渗透膜研制了离子选择测量电极。为此采用专用离子渗透膜研制了离子选择测量电极。第20页/共35页光学分析原理光学分析原理光学分析原理可分为物质对光的吸收原理和物质的光光学分析原理可分为物质对光的吸收原理和物质的光发射原理两类。目前光学式在线分析仪器几乎采用的都发射原理两类。目前光学式在线分析仪器几乎采用的都是吸收原理。是吸收原理。光的衰减定律：朗伯定律指出单色平行光经过均匀介光的衰减定律：朗伯定律指出单色平行光经过均匀介质的微小单元厚度，被吸收的辐射通量与入射的辐射通质的微小单元厚度，被吸收的辐射通量与入射的辐射通量和介质的
26、厚度成正比。量和介质的厚度成正比。后来经过比耳在朗伯的基础上总结了光被均匀介质吸后来经过比耳在朗伯的基础上总结了光被均匀介质吸收与物质浓度的关系，可用朗伯比耳定律揭示：收与物质浓度的关系，可用朗伯比耳定律揭示：式中式中c c为介质浓度，为介质浓度，k k 为物质的吸收系数，为物质的吸收系数，d d为入射为入射距离，距离，p p0 0 为入射光辐射通量。为入射光辐射通量。第21页/共35页光学分析原理光学分析原理光的散射是指光在介质传播过程中由于介质的作光的散射是指光在介质传播过程中由于介质的作用将光线向各个方向的散开的现象。英国物理学家瑞利用将光线向各个方向的散开的现象。英国物理学家瑞利发现任
27、意一个方向的散射光强度正比于波长的发现任意一个方向的散射光强度正比于波长的4 4次方的次方的倒数，同时正比于散射物质的统计几何尺度；自然光射倒数，同时正比于散射物质的统计几何尺度；自然光射入各向同性的介质中时，在与入射光成入各向同性的介质中时，在与入射光成 角方向上的角方向上的散射光强度如公式二，其中散射光强度如公式二，其中I I/2/2 为垂直于入射光方向为垂直于入射光方向的散射光强度。的散射光强度。第22页/共35页光学分析原理光学分析原理光的吸收量子理论和原子物理学指出光子的能量光的吸收量子理论和原子物理学指出光子的能量等于等于hvhv，分子和原子在光的辐射下，将从低能级向高能，分子和原
28、子在光的辐射下，将从低能级向高能级跃迁，光子将被吸收，从而在光谱中留下明显的吸收级跃迁，光子将被吸收，从而在光谱中留下明显的吸收谱线，特定的分子和原子将有特定的吸收光谱，进而可谱线，特定的分子和原子将有特定的吸收光谱，进而可利用吸收光谱进行物性分析。利用吸收光谱进行物性分析。第23页/共35页光学分析原理光学分析原理分光光度计是光学分析仪器中常用的设备。其利分光光度计是光学分析仪器中常用的设备。其利用物质对可见光的吸收特性进行进行定量的成分分析的用物质对可见光的吸收特性进行进行定量的成分分析的仪器。器结构如下图。仪器。器结构如下图。第24页/共35页常用在线分析仪器电导分析常用在线分析仪器电导
29、分析电导分析是分析溶液的导电特性，溶液的导电特性决定于溶电导分析是分析溶液的导电特性，溶液的导电特性决定于溶液中的导电离子浓度，因此通过对溶液导电特性电阻液中的导电离子浓度，因此通过对溶液导电特性电阻/电导的测电导的测量，可以间接测量溶液的浓度。量，可以间接测量溶液的浓度。电导的检测是在溶液中放置两个特定的电极，在两电极施加电导的检测是在溶液中放置两个特定的电极，在两电极施加恒定的电场，通过流经溶液的电流和电极电压，应用欧姆定律测恒定的电场，通过流经溶液的电流和电极电压，应用欧姆定律测量出溶液的电阻量出溶液的电阻/电导。由于溶液的导电特性与温度密切相关，因电导。由于溶液的导电特性与温度密切相关
30、，因此电导分析必须进行温度补偿。另外由于电极在溶液通电后会产此电导分析必须进行温度补偿。另外由于电极在溶液通电后会产生电解现象，造成电极极化，比没通电时电位差大，造成误差，生电解现象，造成电极极化，比没通电时电位差大，造成误差，因此常采用交流供电。因此常采用交流供电。第25页/共35页常用在线分析仪器常用在线分析仪器pH分析分析pHpH分析俗称酸（碱）度检测，即对溶液中分析俗称酸（碱）度检测，即对溶液中H H+和和OHOH-的检测。常用的的检测。常用的pHpH测量仪器是由测量仪器是由H H+玻璃电极和参比电极玻璃电极和参比电极组成电极电位检测器进行测量的。组成电极电位检测器进行测量的。测量电极
31、的底部是由酸测量电极的底部是由酸碱敏感的特殊玻璃制成，称碱敏感的特殊玻璃制成，称为为pH pH 玻璃。将测量电极放玻璃。将测量电极放入含有入含有H H+的溶液时，溶液中的溶液时，溶液中的的H H+会与玻璃中的金属离子会与玻璃中的金属离子如如NaNa发生离子交换，造成发生离子交换，造成玻璃膜两侧出现电位差，当玻璃膜两侧出现电位差，当内参比液离子浓度一定时，内参比液离子浓度一定时，测量电极的电位仅与溶液的测量电极的电位仅与溶液的H H+浓度有关。通过与参比电浓度有关。通过与参比电极的比较，就能测出极的比较，就能测出H H+的浓的浓度。度。第26页/共35页常用在线分析仪器常用在线分析仪器pH分析分
32、析第27页/共35页常用在线分析仪器浊度分析常用在线分析仪器浊度分析浊度分析是采用光学散射和吸收测量原理进行检浊度分析是采用光学散射和吸收测量原理进行检测的。测的。第28页/共35页常用在线分析仪器浊度分析常用在线分析仪器浊度分析第29页/共35页常用在线分析仪器余氯分析常用在线分析仪器余氯分析余氯分析有采用离子选择性电极进行检测的，如余氯分析有采用离子选择性电极进行检测的，如E+HE+H公司的余氯分析仪；也有采用比色法的，如公司的余氯分析仪；也有采用比色法的，如HACHHACH公公司的司的CL17CL17。第30页/共35页常用在线分析仪器余氯分析常用在线分析仪器余氯分析对于采用离子选择性电
33、极进行的检测是采用电极对于采用离子选择性电极进行的检测是采用电极原理测量的。探头由测量电极（金电极）、参比电极原理测量的。探头由测量电极（金电极）、参比电极（银电极）、（银电极）、KCLKCL溶液和一个溶液和一个HOCLHOCL选择性透膜组成。选择性透膜组成。在测量电极上加施加一个恒定的特定工作在测量电极上加施加一个恒定的特定工作电压放入样品中，样品中的电压放入样品中，样品中的HOCLHOCL分子扩散通过分子扩散通过选择性透膜溶解于选择性透膜溶解于KCLKCL溶液中。阴极（金电极）溶液中。阴极（金电极）特定工作电压使得特定工作电压使得HOCLHOCL被电解为被电解为CLCL-和和H H2 2O
34、 O ，在，在阳极（银电极）上阳极（银电极）上AgAg被氧化成被氧化成AgAg ，最终形成，最终形成AgClAgCl沉淀，在沉淀，在HOCLHOCL电解过程中产生的电流这正电解过程中产生的电流这正比于比于HOCLHOCL的浓度。的浓度。第31页/共35页常用在线分析仪器余氯分析常用在线分析仪器余氯分析对于采用比色法的原理是通过对于采用比色法的原理是通过HOCLHOCL对对DPDDPD溶液的显溶液的显色反应后，采用光学原理进行测量的。当色反应后，采用光学原理进行测量的。当pHpH值为值为6.36.36.66.6时，时，DPDDPD随着余氯的含量的变化而变成紫色，通过随着余氯的含量的变化而变成紫色
35、，通过光（色）度计对光（色）度的检测，确定余氯的含量。光（色）度计对光（色）度的检测，确定余氯的含量。第32页/共35页常用在线分析仪器常用在线分析仪器COD化学需氧量（化学需氧量（CODCOD）是指水体中能被氧化的物质在）是指水体中能被氧化的物质在规定情况下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，规定情况下进行化学氧化过程中所消耗氧化剂的量，以每升水消耗氧的毫克数计算，主要反映了水体受有以每升水消耗氧的毫克数计算，主要反映了水体受有机物污染的程度。机物污染的程度。CODCOD的检测方法有采用化学试剂反应法。将水样、的检测方法有采用化学试剂反应法。将水样、重铬酸钾、硫酸银和浓硫酸混合加热到重铬酸钾
36、、硫酸银和浓硫酸混合加热到175175度。在此期度。在此期间铬离子从间铬离子从4 4价被还原为价被还原为3 3价而改变了颜色，颜色改变价而改变了颜色，颜色改变的程度与水样中有机物的含量成对应关系，仪器通过的程度与水样中有机物的含量成对应关系，仪器通过色度计比色换算后将色度计比色换算后将CODCOD值显示出来。比如：值显示出来。比如：HACHHACH公司公司的的CODmaxCODmax在线在线CODcrCODcr分析仪。分析仪。另一种方法是利用溶解有机物对紫外光的吸收效另一种方法是利用溶解有机物对紫外光的吸收效应进行检测。研究发现溶解有机物对紫外光谱的吸收应进行检测。研究发现溶解有机物对紫外光谱的吸收值值SACSAC与水样与水样CODBODTOCCODBODTOC等值相关，通过对透过水样等值相关，通过对透过水样的光谱吸收值的检测换算出的光谱吸收值的检测换算出CODCOD等相关有机物成分。等相关有机物成分。第33页/共35页E+H有机物成分分析仪有机物成分分析仪第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页