在炎熱季節(jié)、工業(yè)鍋爐房或露天暴曬現(xiàn)場,水質(zhì)檢測儀往往面臨溫度超過 40 ℃ 以上的挑戰(zhàn)。高溫不僅會(huì)影響傳感器穩(wěn)定性,還可能導(dǎo)致測量誤差、電池?fù)p耗加速以及操作人員中暑風(fēng)險(xiǎn)。本文將從儀器性能、水樣處理、校準(zhǔn)維護(hù)、安全防護(hù)等多個(gè)角度,系統(tǒng)梳理高溫環(huán)境下使用水質(zhì)檢測儀的注意事項(xiàng),為環(huán)境監(jiān)測與現(xiàn)場檢測提供實(shí)用參考。
電化學(xué)反應(yīng)加速:電極式 pH、電導(dǎo)率、電極溶解氧等傳感器,在溫度超過 50?–?60 ℃ 時(shí),內(nèi)部材料可能加速老化或膜層失效,導(dǎo)致測量漂移。
校正曲線失真:當(dāng)溫度超出傳感器設(shè)計(jì)上限,標(biāo)定曲線會(huì)產(chǎn)生較大偏差,嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成傳感器損壞。
工作溫度范圍:多數(shù)手持式儀器規(guī)定的工作溫度在 –10 ℃?\~?50 ℃ 或 –20 ℃?\~?60 ℃,持續(xù)高溫環(huán)境下內(nèi)部溫度進(jìn)一步升高,若散熱設(shè)計(jì)不足可能會(huì)死機(jī)或性能降低。
避光散熱:避免讓儀器直接暴曬在陽光下,建議放置在陰涼、通風(fēng)處;可在儀器外部加裝遮陽罩或輕薄金屬散熱片,提升熱交換效率。
鋰電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn):高溫環(huán)境會(huì)加速鋰電池電解液揮發(fā),使容量快速下降,循環(huán)壽命縮短,嚴(yán)重時(shí)存在熱失控危險(xiǎn)。
作業(yè)時(shí)長控制:當(dāng)環(huán)境溫度超過 35 ℃ 時(shí),盡量縮短連續(xù)作業(yè)時(shí)間,定期關(guān)閉儀器冷卻,或采用外接電源并放置于陰涼處以延長續(xù)航。
溶解氧溶解度下降:高溫會(huì)使溶解氧含量降低,如果直接測量,儀器自動(dòng)溫度補(bǔ)償雖可修正部分誤差,但若溫差過大,讀數(shù)依然不準(zhǔn)。
濁度顆粒團(tuán)聚:高溫易造成濁度顆粒團(tuán)聚,導(dǎo)致濁度讀數(shù)波動(dòng)。
1. 保溫容器緩沖溫度:將采集的高溫水樣放入保溫容器或深色絕緣杯內(nèi),等待 1?–?2 分鐘,使水樣溫度接近現(xiàn)場環(huán)境溫度。
2. 實(shí)時(shí)溫度補(bǔ)償:選用具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能的傳感器,但要確保傳感器本身不被太陽直射,以免傳感器讀數(shù)偏高。
3. 避免劇烈晃動(dòng):高溫水樣容器易產(chǎn)生熱對(duì)流與氣泡脫附,測量前放置平穩(wěn),待氣泡消散后再插入傳感器,減少誤差。
pH 傳感器校準(zhǔn)
使用 pH 4.01、7.00、10.01 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行雙點(diǎn)或三點(diǎn)校準(zhǔn)。
如現(xiàn)場溫度在 35 ℃ 以上,需查閱緩沖溶液在對(duì)應(yīng)溫度下的實(shí)際 pH 值,進(jìn)行溫度修正。
電導(dǎo)率傳感器校準(zhǔn)
推薦使用在 25 ℃ 標(biāo)定的 1413 μS/cm 標(biāo)準(zhǔn)溶液。
若測量時(shí)水溫高于 25 ℃,需開啟自動(dòng)或手動(dòng)溫度補(bǔ)償,或者將標(biāo)準(zhǔn)溶液預(yù)先加熱至與現(xiàn)場溫度一致再校準(zhǔn)。
溶解氧傳感器校準(zhǔn)
光學(xué)式 DO 傳感器對(duì)溫度影響較小,但仍需使用空氣飽和水樣在現(xiàn)場實(shí)際溫度下校準(zhǔn)。
若為電極式 DO 傳感器,要注意電解液蒸發(fā)加快,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)液并更換膜片。
傳感器膜頭/膜片:pH 電極膜、DO 電極膜片、電導(dǎo)率四極電極膜蓋在高溫下更易老化。原先 6–12 個(gè)月的更換周期,可縮短至 4–8 個(gè)月。
電池與接口:高溫環(huán)境下鋰電池容量下降快,接口處因熱脹冷縮易松動(dòng)。需定期檢查電纜、按鍵與接口絕緣層,及時(shí)清理或更換。
密封圈檢查:高溫高濕環(huán)境下,橡膠 O 型圈容易變硬、龜裂,導(dǎo)致水汽進(jìn)入儀器內(nèi)部。建議每月檢查一次密封圈狀況,發(fā)現(xiàn)老化及時(shí)更換。
干燥存放:使用后將儀器置于干燥環(huán)境(如干燥箱或空調(diào)室內(nèi)),避免長時(shí)間暴露于濕熱交替環(huán)境。
間歇性休息:在戶外或鍋爐房等高溫場所,每隔 30 分鐘休息 5?–?10 分鐘,到陰涼處補(bǔ)充水分,避免中暑。
個(gè)人防護(hù)裝備:穿戴透氣的防護(hù)服,如需防塵或防氣體污染,佩戴輕便型安全帽、防護(hù)眼鏡與口罩。
遮陽措施:若無法避光,需在操作區(qū)搭建遮陽棚或使用移動(dòng)遮陽傘,將操作臺(tái)移至陰影區(qū)域。
高溫電纜耐溫要求:選用標(biāo)稱耐高溫(≥ 80 ℃)的電纜,定期檢查絕緣層是否破損,防止裸露銅線引發(fā)電擊。
隔熱支架:將儀器與熱源(鍋爐、蒸汽管道)保持至少 50 cm 以上距離,必要時(shí)在儀器底座加裝隔熱墊或耐高溫支架。
隔熱手套與服裝:進(jìn)入鍋爐房、熱力設(shè)備附近時(shí),必須穿戴隔熱手套、長袖長褲,確保人員安全。
推薦材質(zhì):耐高溫玻璃瓶或 PTFE(聚四氟乙烯)容器,使用溫度范圍一般可達(dá) –20 ℃?\~?80 ℃。
避免塑化劑污染:普通聚乙烯、聚丙烯容器在高溫下可能釋放塑化劑,影響 COD、TOC、VOC 等指標(biāo)。
密封加固:水樣瓶蓋外可加封錫紙或鋁箔,減少液面與空氣接觸,避免揮發(fā)性成分(如氯化物、有機(jī)物)逸散。
冰袋/保溫箱:采樣后盡快放入冰袋或便攜式保溫箱中,將溫度降至 4 ℃ 以下,特別是易揮發(fā)性指標(biāo)需在 24 小時(shí)內(nèi)送檢。
運(yùn)輸防曬:運(yùn)輸時(shí)避免陽光直射,可在保溫箱外部包裹鋁箔或遮光遮蔽物,保持水樣溫度穩(wěn)定。
環(huán)境溫度操作范圍:選購時(shí)務(wù)必確認(rèn)儀器可在 45 ℃ 以上連續(xù)工作,若現(xiàn)場常年高溫,優(yōu)選工業(yè)級(jí)或帶強(qiáng)制風(fēng)冷/水冷套設(shè)計(jì)的設(shè)備。
防護(hù)等級(jí)(IP 碼):優(yōu)先選擇 IP67 及以上等級(jí)儀器,保障儀器在高濕、高塵環(huán)境下仍能正常運(yùn)行。
遮陽棚與散熱片:在監(jiān)測點(diǎn)上方搭建遮陽棚,為整體檢測系統(tǒng)(儀器、蓄電池、采樣泵等)提供遮蔽;在儀器外殼后部或側(cè)面加裝鋁制散熱片,提高自然對(duì)流散熱效果。
通風(fēng)防護(hù)罩:使用通風(fēng)性良好的塑料或金屬外罩,實(shí)現(xiàn)儀器內(nèi)部的空氣對(duì)流,避免“悶熱”死角提升設(shè)備穩(wěn)定性。
故障表現(xiàn):開機(jī)后屏幕異常、按鍵無響應(yīng)。
可能原因:電子元件過熱、內(nèi)部溫度傳感器誤讀、軟件卡死。
處理建議:關(guān)閉儀器斷電,放置于陰涼處待溫度恢復(fù)正常;重啟后進(jìn)入自檢模式,如仍無法啟動(dòng),聯(lián)系廠家獲取軟件升級(jí)或更換主板服務(wù)。
故障表現(xiàn):pH 值持續(xù)偏高或偏低、讀數(shù)不穩(wěn)定。
可能原因:pH 電極老化、緩沖液溫度補(bǔ)償錯(cuò)誤、傳感器膜層污染。
處理建議:
使用新鮮標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液重新校準(zhǔn);
檢查電極膜是否破損或出現(xiàn)氣泡,如有問題及時(shí)更換;
確認(rèn) pH 電極貯存液(KCl)是否充足,如干涸需補(bǔ)充。
故障表現(xiàn):測量值明顯高于預(yù)期。
可能原因:水溫過高導(dǎo)致溫度補(bǔ)償系數(shù)不準(zhǔn)確、傳感器極化效應(yīng)。
處理建議:
確認(rèn)溫度補(bǔ)償功能已開啟;
將電極置于與儀器溫度傳感器相近溫度的水樣中測量;
檢查極對(duì)間是否結(jié)垢,如有結(jié)垢及時(shí)清洗;
若現(xiàn)場水溫高于標(biāo)稱溫度范圍,可采用外置溫度校正法。
故障表現(xiàn):DO 讀數(shù)長時(shí)間接近零或忽高忽低。
可能原因:電極膜片破損、電解液蒸發(fā)過快、傳感器極化電流偏大。
處理建議:
檢查膜片是否完整、有無氣泡,必要時(shí)更換膜片并排氣;
用與現(xiàn)場溫度相近的空氣飽和水樣進(jìn)行校準(zhǔn),若校準(zhǔn)正常,則問題可能出在水樣過熱;
檢查電極內(nèi)電解液液面,若耗盡及時(shí)補(bǔ)液。
故障表現(xiàn):數(shù)據(jù)寫入卡頓、無線/有線傳輸不穩(wěn)定。
可能原因:存儲(chǔ)卡受高溫影響讀寫速度下降、通訊模塊過熱。
處理建議:
定期備份數(shù)據(jù),選用耐高溫存儲(chǔ)卡;
在通訊模塊處加裝小型風(fēng)扇或金屬散熱片;
確保終端設(shè)備與儀器之間無遮擋物,保持信號(hào)通暢。
在設(shè)備部署前,務(wù)必確認(rèn)檢測區(qū)域最高溫度(如鍋爐出水口可能高達(dá) 70 ℃ 以上),并對(duì)比儀器技術(shù)參數(shù),確保選型合理。若現(xiàn)場溫度過高,應(yīng)加裝冷卻裝置或采用分段采樣方式,以保證儀器在安全范圍內(nèi)運(yùn)行。
高溫季節(jié)加密巡檢頻次:
每日檢查:儀器外殼溫度、振動(dòng)情況、接口是否松動(dòng);
每周校準(zhǔn):對(duì) pH、電導(dǎo)、溶解氧等關(guān)鍵傳感器進(jìn)行基礎(chǔ)校準(zhǔn);
每月保養(yǎng):傳感器拆洗、膜片更換、電路檢查等全面維護(hù)。
建立維護(hù)日志,記錄每次巡檢與校準(zhǔn)數(shù)據(jù),分析傳感器漂移規(guī)律,為后續(xù)更換提供依據(jù)。
若在檢測過程中出現(xiàn)儀器過熱、讀數(shù)異?;虿僮魅藛T不適,應(yīng)立即停止操作,將儀器和人員轉(zhuǎn)移到陰涼或空調(diào)環(huán)境,并進(jìn)行降溫處理。
配備應(yīng)急急救包(創(chuàng)口貼、防中暑藥物)、便攜遮陽棚、飲用水,并指定專人監(jiān)督高溫環(huán)境下的工作和人員健康狀況。
為提高耐久度,可在儀器外部加裝絕緣隔熱外殼或安裝微型散熱風(fēng)扇;對(duì)于在線自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn),建議配備太陽能遮陽板、風(fēng)冷散熱器等輔助裝置
若需連續(xù)監(jiān)測,可考慮選用帶自動(dòng)清洗或自動(dòng)換膜功能的傳感器,減少人工維護(hù)頻率。
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