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TECHNICAL ARTICLESCOD 傳感器的校準(zhǔn)與維護(hù)是確保其長(zhǎng)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(zhǔn)方法" 和 “日常維護(hù)" 兩大維度,詳細(xì)說(shuō)明具體流程、注意事項(xiàng)及關(guān)鍵要點(diǎn):
一、COD 傳感器的校準(zhǔn)方法
校準(zhǔn)的核心目標(biāo)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(lái)的系統(tǒng)誤差,需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇 “零點(diǎn)校準(zhǔn)"“跨度校準(zhǔn)" 或 “單點(diǎn) / 多點(diǎn)校準(zhǔn)",不同方法的適用場(chǎng)景和操作流程如下:
1. 基礎(chǔ)校準(zhǔn):零點(diǎn)校準(zhǔn) + 跨度校準(zhǔn)(通用必做)
適用于大多數(shù)在線監(jiān)測(cè)場(chǎng)景,通過(guò) “空白水樣" 確定零點(diǎn)、“標(biāo)準(zhǔn) COD 溶液" 確定測(cè)量上限,建立傳感器的線性響應(yīng)關(guān)系。
(1)零點(diǎn)校準(zhǔn)(消除基線漂移)
原理:用 “無(wú)有機(jī)物、低濁度" 的空白水樣,讓傳感器檢測(cè) “理論 COD=0" 時(shí)的信號(hào)值,作為測(cè)量基準(zhǔn)。
操作步驟:
準(zhǔn)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(guò)濾的蒸餾水(避免濁度干擾);若為工業(yè)場(chǎng)景,可使用待測(cè)水樣經(jīng) “活性炭吸附 + 過(guò)濾" 后的無(wú)有機(jī)物水樣(更貼近實(shí)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(xué)窗口、電極表面)2-3 次,去除殘留污染物。
浸泡校準(zhǔn):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(hào)而定)后,執(zhí)行 “零點(diǎn)校準(zhǔn)" 指令,儀器自動(dòng)記錄零點(diǎn)信號(hào)。
注意:零點(diǎn)校準(zhǔn)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(cè)量前用現(xiàn)場(chǎng)空白水樣校準(zhǔn)。
(2)跨度校準(zhǔn)(修正測(cè)量線性)
原理:用已知準(zhǔn)確濃度的COD 標(biāo)準(zhǔn)溶液,校準(zhǔn)傳感器在 “測(cè)量量程內(nèi)某一濃度點(diǎn)" 的響應(yīng)值,確保測(cè)量值與真實(shí)值一致。
操作步驟:
選擇標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度:根據(jù)傳感器的測(cè)量量程選擇(如量程 0-1000mg/L,可選 200mg/L、800mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液,覆蓋低、高濃度段),標(biāo)準(zhǔn)溶液需符合國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 11914-1989),避免使用過(guò)期溶液。
預(yù)熱與穩(wěn)定:將標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)致的信號(hào)波動(dòng))。
浸泡與校準(zhǔn):將清洗后的傳感器浸入標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)" 指令,儀器自動(dòng)修正測(cè)量曲線。
注意:跨度校準(zhǔn)每 2-3 個(gè)月 1 次;若測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯漂移(如與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)值偏差>10%),需立即補(bǔ)校。
2. 進(jìn)階校準(zhǔn):?jiǎn)吸c(diǎn) / 多點(diǎn)校準(zhǔn)(特殊場(chǎng)景)
單點(diǎn)校準(zhǔn):僅針對(duì) “常用濃度段"(如工業(yè)廢水常測(cè) 300mg/L),適用于測(cè)量需求單一的場(chǎng)景,操作同跨度校準(zhǔn),但僅需 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度點(diǎn)。
多點(diǎn)校準(zhǔn):針對(duì) “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(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(如 0、100、300、500、1000mg/L),依次校準(zhǔn)并擬合更精準(zhǔn)的測(cè)量曲線,適用于實(shí)驗(yàn)室分析或高精度監(jiān)測(cè)場(chǎng)景。
3. 校準(zhǔn)驗(yàn)證:確保校準(zhǔn)有效性
校準(zhǔn)后需用 “未參與校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液" 或 “有證標(biāo)準(zhǔn)樣品(CRM)" 驗(yàn)證:
例如:用 200mg/L、800mg/L 校準(zhǔn)后,用 500mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)試,若測(cè)量值與真實(shí)值的偏差≤5%(符合國(guó)標(biāo)要求),則校準(zhǔn)有效;若偏差超 10%,需重新檢查校準(zhǔn)步驟(如溶液濃度是否準(zhǔn)確、探頭是否污染)并再次校準(zhǔn)。
二、COD 傳感器的日常維護(hù)(分部件操作)
傳感器的測(cè)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(jìn)行維護(hù),不同部件的維護(hù)重點(diǎn)不同:
1. 核心部件維護(hù):探頭(光學(xué)窗口 / 電極)
探頭是直接接觸水樣的部件,污染(如有機(jī)物附著、生物膜、水垢)是導(dǎo)致精度下降的主要原因,需重點(diǎn)清潔:
(1)日常清潔(每次測(cè)量后或每日 1 次)
適用場(chǎng)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(xué)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(yán)重時(shí))
適用場(chǎng)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(duì)有機(jī)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(duì)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(qiáng)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(wú)塵布吸干表面水分,避免殘留清潔液影響測(cè)量。
禁忌:禁止用硬物體(如鋼絲球、刀片)刮擦光學(xué)窗口,否則會(huì)導(dǎo)致透光率下降,直接影響 UV 法傳感器的測(cè)量精度。
2. 輔助部件維護(hù):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(wèn)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(dǎo)致水樣更換不及時(shí)、測(cè)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(wú)油)吹掃流通池,確保管路通暢;若堵塞嚴(yán)重,可拆分管路用細(xì)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(cè)器(UV 法傳感器,每 3 個(gè)月 1 次)
問(wèn)題:紫外燈長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn) “光強(qiáng)衰減",檢測(cè)器表面積灰會(huì)導(dǎo)致信號(hào)減弱。
操作:關(guān)閉傳感器電源,拆開(kāi)光源倉(cāng),用無(wú)塵布蘸取酒精(75%)輕輕擦拭紫外燈燈管和檢測(cè)器鏡片;若光強(qiáng)衰減超過(guò) 20%(儀器自帶光強(qiáng)監(jiān)測(cè)功能),需及時(shí)更換光源(按廠家指定型號(hào)更換,避免型號(hào)不符導(dǎo)致波長(zhǎng)偏移)。
3. 環(huán)境與存儲(chǔ)維護(hù)
(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(hào)),若現(xiàn)場(chǎng)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(shí),需強(qiáng)制降溫(如風(fēng)扇散熱),避免光源或電極老化加速。
電磁干擾:遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁設(shè)備(如大功率電機(jī)、變頻器),避免電磁信號(hào)干擾傳感器的電子元件,導(dǎo)致讀數(shù)波動(dòng)。
(2)長(zhǎng)期存儲(chǔ)(停用超過(guò) 1 個(gè)月)
清潔干燥:將傳感器撤底清洗后,用無(wú)塵布擦干,避免殘留水樣導(dǎo)致腐蝕。
浸泡保護(hù):對(duì)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(hù)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(jìn)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(zhǎng)期閑置導(dǎo)致性能下降。
4. 數(shù)據(jù)與記錄維護(hù)
建立 “校準(zhǔn)維護(hù)記錄表",詳細(xì)記錄每次校準(zhǔn)的日期、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、校準(zhǔn)前后的讀數(shù)、維護(hù)內(nèi)容(如清潔、換件),便于追溯數(shù)據(jù)偏差原因。
定期對(duì)比 “傳感器測(cè)量值" 與 “實(shí)驗(yàn)室國(guó)標(biāo)法(重鉻酸鉀法)檢測(cè)值",若偏差持續(xù)增大(如超過(guò) 15%),需排查是否存在部件故障(如光源老化、電極損壞),及時(shí)維修或更換。
三、關(guān)鍵注意事項(xiàng)(避坑指南)
校準(zhǔn)溶液不可混用:不同類型的 COD 標(biāo)準(zhǔn)溶液(如重鉻酸鉀法用 “鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)液"、UV 法用 “葡萄糖 - 谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)液")不可混用,需根據(jù)傳感器原理選擇對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)液,否則會(huì)導(dǎo)致校準(zhǔn)玩全失效。
避免氣泡干擾:校準(zhǔn)或測(cè)量時(shí),需確保探頭表面無(wú)氣泡附著(氣泡會(huì)遮擋光線或影響電極接觸),若有氣泡,可輕輕晃動(dòng)傳感器或攪拌水樣去除。
廠家指導(dǎo)優(yōu)先:不同品牌、型號(hào)的傳感器(如哈希、島津、國(guó)產(chǎn)傳感器)的校準(zhǔn)步驟和維護(hù)細(xì)節(jié)可能存在差異,需嚴(yán)格按照廠家提供的《操作手冊(cè)》執(zhí)行,切勿擅自修改校準(zhǔn)參數(shù)或拆解核心部件(如光源倉(cāng)、電極芯),否則可能失去保修資格。
通過(guò)規(guī)范的 “定期校準(zhǔn) + 精細(xì)化維護(hù)",可使 COD 傳感器的測(cè)量誤差控制在國(guó)標(biāo)允許范圍內(nèi)(≤10%),延長(zhǎng)使用壽命(通??蛇_(dá) 2-3 年),為水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性提供保障。
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