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電極類水質傳感器(如 pH 電極、電導率電極、溶解氧電極等)的性能直接影響水質監測數據的準確性,其日常維護和使用壽命管理至關重要。以下是維護要點、使用壽命影響因素及延長壽命的建議:
一、日常維護要點
1. 清潔與校準
清潔頻率:根據水質污染程度決定,一般每周至少清潔 1 次,高濁度或高污染環境需每日清潔。
清潔方法:
用軟毛刷或棉球蘸取蒸餾水(或專用清洗液)輕輕擦拭電極表面,去除附著的污垢、藻類或沉積物。
避免使用強酸 / 強堿或研磨性試劑,防止損傷電極膜或敏感層。
校準頻率:
常規監測:每 2 周校準 1 次;
高精度場景(如實驗室、制藥行業):每次使用前校準;
電極更換或長時間停用后需重新校準。
校準步驟:
使用標準緩沖溶液(如 pH 4.01、7.00、10.01 緩沖液),按說明書流程操作,確保斜率和偏移量在合格范圍內。
2. 存儲與保養
短期存儲(<1 周):
pH 電極:浸泡在盛有 3mol/L (KCl)溶液的容器中,避免電極膜干燥;
溶解氧電極:保持電極濕潤,可包裹濕紗布或存放在專用保濕瓶中;
電導率電極:用蒸餾水沖洗后干燥存放,避免電極兩極短路。
長期存儲(>1 周):
清潔電極,pH 電極需浸泡在 KCl 溶液中密封保存;
溶解氧電極需卸下膜帽,取出電解液并清洗,干燥后避光保存;
所有電極需遠離高溫、潮濕和腐蝕性氣體環境。
3. 電解液更換
溶解氧電極:
電解液(如溶液)易被污染或消耗,通常每 1-3 個月更換 1 次,高濁度水體需縮短周期;
更換時需確保電極膜無破損,安裝后排除氣泡并重新校準。
pH 電極:
部分可充式 pH 電極需定期補充電解液(3mol/L KCl),確保液接界通暢。
4. 電極膜檢查
定期觀察電極膜(如 pH 玻璃膜、溶解氧膜)是否有裂紋、磨損或附著物:
輕微污染可清潔處理;
嚴重破損或老化需及時更換電極。
二、使用壽命影響因素
1. 水質條件
化學腐蝕:強酸、強堿或高濃度鹽溶液會加速電極膜老化(如 pH 電極玻璃膜在氫氟酸中易腐蝕);
生物附著:富營養化水體中的藻類、微生物會堵塞電極膜孔,影響響應速度(如溶解氧電極);
機械磨損:高濁度水體中的顆粒物(如泥沙)長期沖刷電極表面,導致敏感層損傷。
2. 使用頻率與環境
頻繁使用或長期處于高溫(>60℃)、高壓環境會加速電極內部元件老化;
露天或惡劣工況(如工業廢水處理)中,電極易受紫外線、振動或化學氣體侵蝕。
3. 維護保養水平
未定期清潔、校準或錯誤存儲(如 pH 電極干燥存放)會導致電極性能下降甚至報廢;
電解液更換不及時可能造成電極內部短路或信號漂移。
4. 電極類型與質量
pH 電極:玻璃膜電極壽命通常為 1-3 年,固態復合電極壽命較長(2-5 年);
溶解氧電極:膜法電極壽命約 1-2 年,熒光法電極壽命可達 3-5 年(無膜損耗);
電導率電極:不銹鋼電極壽命約 3-5 年,鈦合金電極更耐腐蝕(5-8 年)。
三、延長使用壽命的建議
1. 優化安裝與防護
選擇水流平穩、避開強沖擊的位置安裝電極,減少機械磨損;
加裝防護套管或防護罩(如不銹鋼濾網),防止生物附著和外物撞擊;
高溫環境中使用耐高溫電極(如耐 120℃的 pH 電極)或增加冷卻裝置。
2. 規范操作與維護
嚴格按照說明書使用,避免電極接觸有機溶劑或強腐蝕性物質;
清潔后用蒸餾水沖洗電極,防止殘留清洗液污染測量環境;
建立維護臺賬,記錄校準日期、電解液更換時間和電極狀態。
3. 定期性能測試
每周對比電極測量值與實驗室手工檢測結果,誤差超過 ±5% 時需排查問題;
測試電極響應時間:pH 電極應在 30 秒內穩定,溶解氧電極應在 60 秒內達到 95% 響應值,超時需檢查膜或電解液。
4. 及時更換易損部件
溶解氧電極膜帽建議每 6 個月更換 1 次,防止密封圈老化漏水;
pH 電極液接界污染時,可用飽和 KCl 溶液浸泡過夜恢復,無效則更換電極。
四、使用壽命參考表
電極類型 | 常規壽命 | 延長壽命后 | 典型失效表現 |
pH 玻璃電極 | 1-3 年 | 2-4 年 | 響應遲緩、斜率異常 |
溶解氧膜法電極 | 1-2 年 | 2-3 年 | 測量值偏低、校準失敗 |
電導率電極(不銹鋼) | 3-5 年 | 5-8 年 | 測量值波動大、兩極腐蝕 |
熒光法溶解氧電極 | 3-5 年 | 5-7 年 | 信號強度下降、響應時間延長 |
總結
電極類水質傳感器的使用壽命通常在 1-5 年,通過科學維護(如定期清潔校準、規范存儲、及時更換耗材)可延長 30%-50% 的使用周期。實際應用中需結合水質特性和工況制定個性化維護方案,當電極出現不可恢復的信號漂移或硬件損壞時,應及時更換以避免數據失真
關鍵詞:傳感器
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