數(shù)字電導(dǎo)率傳感器通過測量溶液,而管路中的氣泡會(huì)導(dǎo)致測量值波動(dòng)、響應(yīng)延遲甚至數(shù)據(jù)失真。在安裝過程中,需通過科學(xué)設(shè)計(jì)管路布局、優(yōu)化連接方式及設(shè)置排氣裝置,系統(tǒng)性消除氣泡干擾,確保測量精度。 管路路徑設(shè)計(jì)的防氣泡原則是基礎(chǔ)。管路走向應(yīng)遵循 “低進(jìn)高出” 原則,即水樣入口低于傳感器安裝位置,出口高于傳感器,形成自然坡度(坡度≥1:20),利用重力作用避免氣泡滯留。避免管路出現(xiàn) U 型彎或盲端,此類結(jié)構(gòu)易形成氣穴,尤其在流速較低時(shí)(<0.5m/s),氣泡會(huì)在凹陷處聚集。若受安裝空間限制必須轉(zhuǎn)彎,應(yīng)采用 45° 斜接彎頭(而非 90° 直角彎頭),并在彎頭最高點(diǎn)預(yù)留排氣接口(直徑 6-8mm),配合手動(dòng)排氣閥使用。對(duì)于長距離管路(>5 米),每隔 3 米設(shè)置一個(gè)向上的坡度拐點(diǎn),防止氣泡隨水流淤積。 傳感器接入段的精細(xì)處理是防氣泡核心。傳感器安裝位置需高于管路中心線 5-10cm,使水樣充滿測量腔時(shí)自然排擠空氣。流通池入口應(yīng)采用切線方向接入,水流沿池壁切線進(jìn)入后形成旋流,利用離心力將氣泡推向中心并通過頂部排氣孔排出。若傳感器自帶流通池,需確保其內(nèi)部腔體高度與直徑比≥3:1,且進(jìn)水口位于腔體下部 1/3 處,出水口位于上部 1/3 處,形成 “下進(jìn)上出” 的流動(dòng)路徑,避免氣泡在死角滯留。連接傳感器與管路的接頭需選用內(nèi)壁光滑的快插式接頭(如聚四氟乙烯材質(zhì)),內(nèi)徑與管路一致(偏差≤1mm),防止因管徑突變產(chǎn)生湍流氣泡。 流速與壓力控制的參數(shù)設(shè)置需精準(zhǔn)。管路設(shè)計(jì)流速應(yīng)控制在 0.3-1m/s,流速過低(<0.2m/s)易導(dǎo)致氣泡附著在傳感器電極表面,過高(>1.5m/s)則會(huì)因湍流產(chǎn)生新氣泡??稍趥鞲衅魃嫌伟惭b流量調(diào)節(jié)閥,配合轉(zhuǎn)子流量計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控流速,確保穩(wěn)定在最佳范圍。進(jìn)水端壓力需維持在 0.1-0.3MPa,壓力波動(dòng)應(yīng)≤±0.02MPa,壓力過高時(shí)通過減壓閥降壓,避免水樣減壓過程中釋放溶解氣體;壓力過低時(shí)需加裝增壓泵(配備緩壓罐),防止吸入空氣。 排氣裝置的合理配置能主動(dòng)消除氣泡。在傳感器上游 30-50cm 處安裝螺旋式脫氣裝置,利用螺旋通道產(chǎn)生的離心力分離氣泡,脫氣效率可達(dá) 95% 以上,尤其適用于含溶解氣體較多的水樣(如地下水、地表水)。對(duì)于易產(chǎn)生氣泡的場景(如經(jīng)過曝氣處理的水樣),需在脫氣裝置后增設(shè)氣泡捕集器 —— 內(nèi)部填充親水性填料(如陶瓷環(huán)),當(dāng)氣泡上升時(shí)被填料吸附聚集,通過頂部自動(dòng)排氣閥排出(當(dāng)氣泡積聚到一定體積時(shí),浮球式閥門自動(dòng)開啟排氣)。傳感器下游需安裝背壓閥,維持管路內(nèi)微小正壓(0.05-0.1MPa),防止水樣在出口處因壓力驟降釋放氣泡回流。 安裝后的排氣與驗(yàn)證流程不可忽視。管路接通后,需進(jìn)行手動(dòng)排氣:關(guān)閉出口閥,緩慢打開進(jìn)口閥,使水樣緩慢充滿管路,同時(shí)依次打開各排氣閥(從傳感器向兩端逐步排氣),直至排出的水樣無連續(xù)氣泡(持續(xù)觀察 30 秒)。排氣完成后,啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行 30 分鐘,用數(shù)據(jù)記錄儀監(jiān)測電導(dǎo)率值,正常狀態(tài)下波動(dòng)幅度應(yīng)≤±0.5%。若仍有氣泡干擾,可在傳感器下游加裝透明觀察窗,觀察水流狀態(tài):正常水流應(yīng)呈均勻透明狀,無明顯氣泡或渦流;若發(fā)現(xiàn)間歇性氣泡,需檢查管路是否漏氣(用肥皂水涂抹接頭處,觀察是否有氣泡產(chǎn)生)。 通過上述關(guān)鍵步驟,可將數(shù)字電導(dǎo)率傳感器的氣泡干擾導(dǎo)致的測量誤差控制在 ±2% 以內(nèi),響應(yīng)時(shí)間縮短至 2 秒以內(nèi)。實(shí)際安裝中,需結(jié)合水樣特性(如溶解氣體含量、溫度)動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù),例如高溫水樣(>40℃)需在傳感器前加裝冷卻裝置,避免溫度降低釋放氣泡;含表面活性劑的水樣需增加脫氣裝置級(jí)數(shù),確保防氣泡效果長期穩(wěn)定。
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