酸雨pH計(jì)的日常維護(hù)及故障排除

金國勛 田波

0.引言

目前使用的酸雨觀測設(shè)備大部分是上海雷磁精密儀器廠生產(chǎn)的pHS-3B型精密pH計(jì)。該套設(shè)備雖然具有亮點(diǎn)校準(zhǔn)和自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)葍?yōu)點(diǎn)，但實(shí)際業(yè)務(wù)中由于維護(hù)和操作不當(dāng)，仍然會(huì)出現(xiàn)讀數(shù)不穩(wěn)定等故障。pH計(jì)的正確操作和精心維護(hù)是觀測站酸雨業(yè)務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵。做好日常維護(hù)保養(yǎng)，可使設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài)，從而保證酸雨業(yè)務(wù)的正常開展。

1.雷磁pHS-3B型精密pH計(jì)的結(jié)構(gòu)及性能

雷磁pHS-3B型pH計(jì)是中國氣象局指定的國家級(jí)酸雨觀測站與觀測設(shè)備。它主要由主機(jī)、E-201-C9型復(fù)合電極、T811型測溫探頭Q9短路插頭、電極支架和電源線等部分組成。

該儀器具有pH值兩點(diǎn)校準(zhǔn)、自動(dòng)溫度補(bǔ)償及手動(dòng)補(bǔ)償功能，待測水樣的pH值和溫度可直接從顯示屏上讀取，避免了觀測員的讀數(shù)誤差。

2.pH計(jì)和電極的日常維護(hù)保養(yǎng)

（1）pH計(jì)的使用環(huán)境。為提高pH計(jì)的測量準(zhǔn)確性，一般要求酸雨實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)溫度控制在5℃～40℃范圍內(nèi)。冬季采暖可用暖氣或電暖器，禁止使用明火取暖。室內(nèi)要具備穩(wěn)定的交流電源（220V，50Hz），為了避免電源波動(dòng)幅度大（大于±10%）和可能的瞬間干擾信號(hào)等影響，實(shí)驗(yàn)室一般采用專線供電，并且配備功率不小于500W的穩(wěn)壓電源，減少供電質(zhì)量的影響和電器干擾。

（2）pH計(jì)在不使用時(shí)，應(yīng)用干凈的抹布或?qū)Ｓ貌继渍制饋?，以免灰塵進(jìn)入儀器內(nèi)部。

（3）定期用干凈的毛刷或95%的酒精清潔pH計(jì)的復(fù)合電極插頭（座），確保其干燥清潔。千萬不能用手觸摸。由于pHS-3B型pH計(jì)具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能，因此每月應(yīng)定期校準(zhǔn)一次測溫探頭，方法可以用一支普通干球溫度表和溫度電極測量同一水樣，并把差值記錄在觀測簿的備注欄里，最終寫在S文件里一起上報(bào)。

（4）新購置的復(fù)合電極第一次使用之前必須在純水（或3M氯化鉀溶液）中浸泡24小時(shí)以上，進(jìn)行活化?；罨螅谜麴s水或去離子水反復(fù)沖洗，以徹底去除可能殘留在玻璃球部的污物。完成測量后拔下復(fù)合電極時(shí)，切記把玻璃探頭部分套在隨儀器配備的3M氯化鉀溶液的塑料套內(nèi)。并立即將短路插頭插入電極插孔，避免灰塵、濕氣進(jìn)入。

（5）為避免復(fù)合電極老化影響測量的準(zhǔn)確性，測站應(yīng)在每年汛期之前（4月份）定期更換新的復(fù)合電極。使用滿一年或出廠時(shí)間達(dá)2年應(yīng)立即更換新復(fù)合電極。

（6）嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行觀測是確保設(shè)備處于良好狀態(tài)的關(guān)鍵。pHS-3B型pH計(jì)屬于精密儀器，各個(gè)旋鈕靈敏度很高，而且電極及燒杯等器材均為玻璃制品，觀測中如不按流程操作，不僅很容易損壞儀器，而且直接影響測量結(jié)果。因此酸雨臺(tái)站應(yīng)在業(yè)務(wù)實(shí)施之前制定切合實(shí)際、行之有效的操作規(guī)程。例如定期標(biāo)定、維護(hù)、正確使用、試劑的配置儲(chǔ)存、器材的出入庫登記及規(guī)范的交接班制度等等。實(shí)踐證明，業(yè)務(wù)運(yùn)行中的許多故障都可由嚴(yán)格遵守操作規(guī)程而大大減少。

3.pH計(jì)的常見故障及排除

（1）“定位”調(diào)節(jié)無法達(dá)到中性標(biāo)準(zhǔn)緩沖液在當(dāng)時(shí)溫度下的pH值（試劑包裝袋上有詳細(xì)對(duì)照表，下同），可能原因及排除方法：

1）檢查復(fù)合電極玻璃管內(nèi)的溶液是否干涸，若已看不見溶液，則取下電極上部小孔上的橡皮塞，補(bǔ)充3M氯化鉀溶液，或者更換新的復(fù)合電極。

2）復(fù)合電極損壞或失效，立即更換。

3）pH計(jì)內(nèi)部電位器燒毀，送有資質(zhì)的維修點(diǎn)更換。

（2）“斜率”調(diào)節(jié)無法達(dá)到酸性（或堿性）標(biāo)準(zhǔn)緩沖液在當(dāng)時(shí)溫度下的pH值，可能原因及排除方法：復(fù)合電極老化，性能下降，立即更換。

內(nèi)部電位器燒毀，送有資質(zhì)的維修點(diǎn)更換。

（3）pH值測量時(shí)讀數(shù)不穩(wěn)定或朝一個(gè)方向漂移?？赡茉蚣芭懦椒ǎ?/p>

1）被測水樣K值過低（如低于10us·m-1），可以適當(dāng)延長平衡時(shí)間。

2）復(fù)合電極內(nèi)阻過高，電極老化，立即更換。

3）復(fù)合電極插頭或插座受潮或者被污染，關(guān)機(jī)，用95%的酒精擦拭復(fù)合電極插頭（座），待干燥后重新測量。若讀數(shù)仍然不穩(wěn)定，或者往一個(gè)方向漂移，則應(yīng)送修。

4）電源電壓不穩(wěn)定，或電源接地線接觸不良。檢查穩(wěn)壓器工作是否正常，接地線重新焊接。

5）標(biāo)準(zhǔn)緩沖液溫度未與室內(nèi)溫度達(dá)到平衡，或者標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的溫度與水樣的溫度相差過大（須小于2oC）。將標(biāo)準(zhǔn)緩沖液和裝有待測水樣的燒杯儀器放入盛有少許水的小水盆里，使它們的溫度盡快達(dá)到平衡。冷藏的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液取出時(shí)至少要在室內(nèi)放置2小時(shí)以上方可使用。

（4）自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)，讀數(shù)溢出或顯示值不穩(wěn)定?？赡茉蚣芭懦椒ǎ?/p>

1）測溫探頭未接好或損壞，應(yīng)接好或更換。

2）溫度補(bǔ)償開關(guān)失靈，送修。

3）測溫探頭插孔內(nèi)部斷線，送修。

4.結(jié)束語

（1）pHS-3B型pH計(jì)是精密型數(shù)字式pH計(jì)，測量時(shí)須按規(guī)范和臺(tái)站規(guī)定的流程進(jìn)行操作，測量時(shí)動(dòng)作要做到輕、穩(wěn)。

（2）pH值讀數(shù)不穩(wěn)定或朝一個(gè)方向（逐漸增大或逐漸減?。┯幸?guī)律地漂移，除儀器原因外，一般皆因標(biāo)定不當(dāng)造成。此時(shí)可以反復(fù)采取兩點(diǎn)標(biāo)定的方法，使儀器達(dá)到最佳狀態(tài)。每次標(biāo)定均須用蒸餾水徹底清洗電極和燒杯，并用中性濾紙吸干。