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TECHNICAL ARTICLESCOD 傳感器的校準與維護是確保其長期穩(wěn)定輸出高精度數(shù)據(jù)的核心環(huán)節(jié),需結(jié)合傳感器類型(如UV 紫外法、重鉻酸鉀法等)的特性,分步驟規(guī)范操作。以下從 “校準方法" 和 “日常維護" 兩大維度,詳細說明具體流程、注意事項及關(guān)鍵要點:
一、COD 傳感器的校準方法
校準的核心目標是消除傳感器漂移(如光源衰減、電極老化)、環(huán)境干擾(如溫度)帶來的系統(tǒng)誤差,需根據(jù)應(yīng)用場景選擇 “零點校準"“跨度校準" 或 “單點 / 多點校準",不同方法的適用場景和操作流程如下:
1. 基礎(chǔ)校準:零點校準 + 跨度校準(通用必做)
適用于大多數(shù)在線監(jiān)測場景,通過 “空白水樣" 確定零點、“標準 COD 溶液" 確定測量上限,建立傳感器的線性響應(yīng)關(guān)系。
(1)零點校準(消除基線漂移)
原理:用 “無有機物、低濁度" 的空白水樣,讓傳感器檢測 “理論 COD=0" 時的信號值,作為測量基準。
操作步驟:
準備空白水樣:優(yōu)先使用超純水(電阻率≥18.2MΩ?cm) 或經(jīng) 0.22μm 濾膜過濾的蒸餾水(避免濁度干擾);若為工業(yè)場景,可使用待測水樣經(jīng) “活性炭吸附 + 過濾" 后的無有機物水樣(更貼近實際基體)。
清洗傳感器:用空白水樣沖洗傳感器探頭(尤其是光學窗口、電極表面)2-3 次,去除殘留污染物。
浸泡校準:將傳感器玩全浸入空白水樣中,攪拌均勻(避免氣泡附著),待讀數(shù)穩(wěn)定(通常 3-5 分鐘,根據(jù)傳感器型號而定)后,執(zhí)行 “零點校準" 指令,儀器自動記錄零點信號。
注意:零點校準需每月至少 1 次;若水樣基體復(fù)雜(如高鹽、高色),建議每次測量前用現(xiàn)場空白水樣校準。
(2)跨度校準(修正測量線性)
原理:用已知準確濃度的COD 標準溶液,校準傳感器在 “測量量程內(nèi)某一濃度點" 的響應(yīng)值,確保測量值與真實值一致。
操作步驟:
選擇標準溶液濃度:根據(jù)傳感器的測量量程選擇(如量程 0-1000mg/L,可選 200mg/L、800mg/L 的標準溶液,覆蓋低、高濃度段),標準溶液需符合國家計量標準(如 GB/T 11914-1989),避免使用過期溶液。
預(yù)熱與穩(wěn)定:將標準溶液與傳感器置于同一溫度環(huán)境(如 25℃±2℃),預(yù)熱 30 分鐘(避免溫度變化導致的信號波動)。
浸泡與校準:將清洗后的傳感器浸入標準溶液中,攪拌 1-2 分鐘(確保溶液均勻接觸探頭),待讀數(shù)穩(wěn)定后,執(zhí)行 “跨度校準" 指令,儀器自動修正測量曲線。
注意:跨度校準每 2-3 個月 1 次;若測量數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯漂移(如與實驗室檢測值偏差>10%),需立即補校。
2. 進階校準:單點 / 多點校準(特殊場景)
單點校準:僅針對 “常用濃度段"(如工業(yè)廢水常測 300mg/L),適用于測量需求單一的場景,操作同跨度校準,但僅需 1 個標準濃度點。
多點校準:針對 “寬量程或非線性響應(yīng)" 的傳感器(如 UV 法傳感器在高濃度段可能出現(xiàn)非線性),需選擇 3-5 個不同濃度的標準溶液(如 0、100、300、500、1000mg/L),依次校準并擬合更精準的測量曲線,適用于實驗室分析或高精度監(jiān)測場景。
3. 校準驗證:確保校準有效性
校準后需用 “未參與校準的標準溶液" 或 “有證標準樣品(CRM)" 驗證:
例如:用 200mg/L、800mg/L 校準后,用 500mg/L 的標準溶液測試,若測量值與真實值的偏差≤5%(符合國標要求),則校準有效;若偏差超 10%,需重新檢查校準步驟(如溶液濃度是否準確、探頭是否污染)并再次校準。
二、COD 傳感器的日常維護(分部件操作)
傳感器的測量精度依賴于 “探頭清潔度、部件完整性、環(huán)境穩(wěn)定性",需按周期進行維護,不同部件的維護重點不同:
1. 核心部件維護:探頭(光學窗口 / 電極)
探頭是直接接觸水樣的部件,污染(如有機物附著、生物膜、水垢)是導致精度下降的主要原因,需重點清潔:
(1)日常清潔(每次測量后或每日 1 次)
適用場景:水樣濁度低、污染物少(如市政污水)。
操作:用軟毛刷(如尼龍毛刷,避免刮傷光學窗口)蘸取超純水,輕輕刷洗探頭表面(尤其是 UV 法傳感器的紫外燈窗口、重鉻酸鉀法的電極表面),去除殘留污物;若有輕微油污,可蘸取少量中性洗滌劑(如洗潔精)清洗,再用超純水沖凈。
(2)深度清潔(每周 1 次或污染嚴重時)
適用場景:水樣含高懸浮物、油脂或生物黏性物質(zhì)(如食品廢水、養(yǎng)殖廢水)。
操作:
配制清潔液:針對有機物污染,用 5%-10% 的稀鹽酸(或檸檬酸溶液)浸泡探頭 5-10 分鐘(溶解水垢、金屬氧化物);針對生物膜,用 1%-2% 的次氯酸鈉溶液浸泡 3-5 分鐘(殺滅微生物),避免使用強腐蝕性溶液(如濃硝酸)損傷探頭。
沖洗與干燥:浸泡后用超純水沖洗 3-5 次,用干凈的無塵布吸干表面水分,避免殘留清潔液影響測量。
禁忌:禁止用硬物體(如鋼絲球、刀片)刮擦光學窗口,否則會導致透光率下降,直接影響 UV 法傳感器的測量精度。
2. 輔助部件維護:管路、流通池、光源
(1)管路與流通池(在線傳感器必做,每 2 周 1 次)
問題:水樣中的懸浮物易堵塞管路或在流通池內(nèi)壁結(jié)垢,導致水樣更換不及時、測量滯后。
操作:用超純水反向沖洗管路(壓力 0.1-0.2MPa),或用壓縮空氣(干燥、無油)吹掃流通池,確保管路通暢;若堵塞嚴重,可拆分管路用細鐵絲(頭部包裹軟布)疏通,再用清潔液浸泡后沖洗。
(2)光源與檢測器(UV 法傳感器,每 3 個月 1 次)
問題:紫外燈長期使用會出現(xiàn) “光強衰減",檢測器表面積灰會導致信號減弱。
操作:關(guān)閉傳感器電源,拆開光源倉,用無塵布蘸取酒精(75%)輕輕擦拭紫外燈燈管和檢測器鏡片;若光強衰減超過 20%(儀器自帶光強監(jiān)測功能),需及時更換光源(按廠家指定型號更換,避免型號不符導致波長偏移)。
3. 環(huán)境與存儲維護
(1)使用環(huán)境控制
溫度:避免傳感器在及端溫度下工作(通常適用溫度 0-50℃,具體看型號),若現(xiàn)場溫度低于 0℃,需加裝保溫套或伴熱裝置(防止水樣結(jié)冰損壞探頭);高于 50℃時,需強制降溫(如風扇散熱),避免光源或電極老化加速。
電磁干擾:遠離強電磁設(shè)備(如大功率電機、變頻器),避免電磁信號干擾傳感器的電子元件,導致讀數(shù)波動。
(2)長期存儲(停用超過 1 個月)
清潔干燥:將傳感器撤底清洗后,用無塵布擦干,避免殘留水樣導致腐蝕。
浸泡保護:對于電極型傳感器(如重鉻酸鉀法),需將電極浸泡在廠家提供的 “保護液" 中(避免電極干燥失效);UV 法傳感器需蓋上鏡頭蓋,防止灰塵進入。
定期激活:每 2 周取出傳感器,用超純水浸泡 10 分鐘,通電預(yù)熱 30 分鐘,確保部件處于激活狀態(tài),避免長期閑置導致性能下降。
4. 數(shù)據(jù)與記錄維護
建立 “校準維護記錄表",詳細記錄每次校準的日期、標準溶液濃度、校準前后的讀數(shù)、維護內(nèi)容(如清潔、換件),便于追溯數(shù)據(jù)偏差原因。
定期對比 “傳感器測量值" 與 “實驗室國標法(重鉻酸鉀法)檢測值",若偏差持續(xù)增大(如超過 15%),需排查是否存在部件故障(如光源老化、電極損壞),及時維修或更換。
三、關(guān)鍵注意事項(避坑指南)
校準溶液不可混用:不同類型的 COD 標準溶液(如重鉻酸鉀法用 “鄰苯二甲酸氫鉀標準液"、UV 法用 “葡萄糖 - 谷氨酸標準液")不可混用,需根據(jù)傳感器原理選擇對應(yīng)標準液,否則會導致校準玩全失效。
避免氣泡干擾:校準或測量時,需確保探頭表面無氣泡附著(氣泡會遮擋光線或影響電極接觸),若有氣泡,可輕輕晃動傳感器或攪拌水樣去除。
廠家指導優(yōu)先:不同品牌、型號的傳感器(如哈希、島津、國產(chǎn)傳感器)的校準步驟和維護細節(jié)可能存在差異,需嚴格按照廠家提供的《操作手冊》執(zhí)行,切勿擅自修改校準參數(shù)或拆解核心部件(如光源倉、電極芯),否則可能失去保修資格。
通過規(guī)范的 “定期校準 + 精細化維護",可使 COD 傳感器的測量誤差控制在國標允許范圍內(nèi)(≤10%),延長使用壽命(通常可達 2-3 年),為水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性提供保障。
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