Foreword i 1 Scope 2 Normative references 3 Terms and definitions 4 Quality acceptance of on-line chemical instruments 5 On-line conductivity meter 5.1 Technical requirements 5.2 Test conditions 5.3 Test equipment and standard solution 5.4 Test for the complete machine error 5.5 Test for display device 5.6 Test for electrode constant 5.7 Test for exchange column additional error 5.8 Test for temperature measurement error 6 On-line pH meter 6.1 Technical requirements 6.2 Test conditions 6.3 Test equipment and standard solution 6.4 Test for complete machine error 6.5 Test for display device 6.6 Test for temperature measurement error 6.7 Test for electrode performance 7 On-line sodium meter 7.1 Technical requirements 7.2 Test conditions 7.3 Test equipment and standard solution 7.4 Test for complete machine error 7.5 Test for display device indication error 8 On-line dissolved oxygen meter 8.1 Technical requirements 8.2 Test conditions 8.3 Test equipment and standard solution 8.4 Test for complete machine error 8.5 Test for zero error 8.6 Test for temperature influence additional error 8.7 Test for sample line leakage additional error 9 On-line silicon meter 9.1 Technical requirements 9.2 Test conditions 9.3 Standard solution 9.4 Test for the complete machine error 9.5 Test for repeatability of complete machine 9.6 Anti phosphate interference performance test Annex A (Normative) Maximum value M in measuring range Annex B (Normative) Preparation method of conductivity standard solution Annex C (Informative) Record format of on-line conductivity meter test results Annex D (Informative) Preparation device for low conductivity standard water sample Annex E (Normative) Preparation method of pH standard buffer solution Annex F (Informative) Record format of on-line pH meter test results Annex G (Normative) Preparation and preservation of sodium standard solution Annex H (Informative) Record format of on-line sodium meter test results Annex I (Informative) Preparation device for low concentration dissolved oxygen standard water sample Annex J (Informative) Record format of on-line dissolved oxygen meter test results Annex K (Normative) Preparation method of silicon dioxide standard solution Annex L (Informative) Record format of on-line silicon meter test results

發電廠在線化學儀表檢驗規程 1 范圍 本標準規定了發電廠在線電導率、pH、鈉離子、溶解氧和硅酸根儀表的技術要求、檢驗條件及檢驗方法等內容。 本標準適用于發電廠上述在線化學儀表新購置時的驗收檢驗和運行期間的測量檢驗。實驗室化學儀表可參照本標準。 2 規范性引用文件 下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。 GB／T 6903 鍋爐用水和冷卻水分析方法 通則 GB／T 12148 鍋爐用水和冷卻水分析方法 全硅的測定 低含量硅氫氟酸轉化法 GB／T 12149 鍋爐用水和冷卻水分析方法硅的測定 鉬藍比色法 GB／T 13966 分析儀器術語 GB／T 27501 pH測定用緩沖溶液制備方法 DL／T 913 火電廠水質分析儀表質量驗收導則 JJG 119 實驗室pH(酸度)計檢定規程 JJG 291 覆膜電極溶解氧測定儀檢定規程 JJG 376 電導儀檢定規程 JJG 757 離子計檢定規程 3 術語和定義 下列術語和定義適用于本標準。 3.1 在線化學儀表 on-line chemical instruments 用于發電廠生產過程中化學監督專用的在線工業流程式成分分析儀表，即為在線工業化學分析儀表。在電力行業中，為了區別電測儀表和熱工儀表而稱為在線化學分析儀表，簡稱在線化學儀表。 3.2 水樣流動檢驗法 on-line checking 對在線化學儀表進行就地在線檢驗，或模擬在線化學儀表正常測量狀態，向在線化學儀表連續通入與測量水樣水質接近的標準水樣進行準確性檢驗的方法。 3.3 工作誤差 operating error 在正常工作條件內任意一點上測定的誤差。 3.4 示值誤差 error of indication 儀表的示值與被測量的[約定]真值之差。 3.5 引用誤差 fiducial error 儀表的示值誤差與引用值之比。 注：本標準引用值采用量程范圍內最大值。 3.6 量程范圍內最大值M maximum value in measuring range—M 比儀表所監測水樣的標準值高一數量級的最小值。 注：不同水樣的M值見附錄A。 3.7 二次儀表引用誤差 display devices fiducial error 二次儀表的示值誤差與二次儀表量程范圍內最大值之比。 3.8 溫度補償附加誤差 temperature compensation additional error 儀表在非標準條件下使用時所產生的誤差稱為附加誤差，為了檢驗在不同溫度條件下儀表自度補償性能，該項指標定義為溫度補償附加誤差。 3.9 流路泄漏附加誤差 sample line leakage additional error 測量系統泄漏造成的儀表示值的相對誤差。 3.10 零點誤差 zero error 儀表在約定真值為零時，測量的示值誤差。 3.11 穩定性 stability 在規定條件下，計量儀表保持其計量特性恒定不變，并在一定時間內(24h)連續運行中儀表保持恒定不變的能力。 3.12 重復性 repeatability 用相同的方法、相同的試樣，在相同的條件下測得的一系列結果的一致程度。相同的條件是指同一操作者、同一儀器、同一實驗室和短暫的時間間隔。 注：重復性表征儀表隨機誤差的大小，不包括漂移和回差等。 3.13 示值 indication of a measuring instrument 測量儀表所顯示的被測量的值。 3.14 標準物質 standard material 具有足夠的準確度，可用以校準或檢定儀表、評定測量方法或給其他物質賦值的物質。 4 在線化學儀表的質量驗收 4.1 在線化學儀表應按本標準的要求進行驗收，具體檢測項目與技術要求見表1、表2、表4、表5、表7、表8、表10、表11和表13。 4.2 用于檢驗純水系統在線化學儀表的標準儀表和裝置(標準電導率表、標準氫交換柱、標準pH表，流動pH、鈉、溶解氧標準水樣制備裝置)應經過電廠化學儀表一級實驗室的溯源并達到合格。 5 在線電導率表 5.1 技術要求 5.1.1 在線電導率表整機檢驗項目、技術要求和檢驗周期應符合表1的規定。 表1 在線電導率表整機檢驗項目、技術要求和檢驗周期 項目 要求 檢驗周期 運行中 機組檢修后 新購置 整機檢驗a 工作誤差δG ％ －10＜δG＜10 1次／1個月 b √ √ 引用誤差δZ ％ －1＜δZ＜1 1次／1個月b √ √ a 根據5.4.1整機檢驗原則進行工作誤差或引用誤差的檢驗。 b 對于連續3個檢驗周期檢驗合格的在線電導率表，檢驗周期可放寬到3個月。 5.1.2 當整機檢驗結果不合格時，再進行表2項目的檢驗。 表2 在線電導率表二次儀表及其他檢驗項目、技術要求和檢驗周期 項目 要求 檢驗周期 運行中 機組檢修后 新購置 二次儀表檢驗 引用誤差δY ％ －0.3＜δY＜0.3 根據需要a — √ 溫度補償附加誤差δt ×10－3℃－1 －0.3＜％t＜0.3 根據需要a — √ 電極常數誤差δD ％ －1＜δD＜1 根據需要a — √ 交換柱附加誤差δJ ％ －3＜δJ＜3 根據需要a — √ 溫度測量誤差?t ℃ －0.5＜?t＜0.5 根據需要a — √ a 當整機檢驗不合格時，進行該項目的檢驗。 5.2 檢驗條件 在線電導率表檢驗條件應符合表3的規定。 表3 在線電導率表檢驗條件 檢驗條件 規范與要求 水樣溫度 ℃ 5～50 水樣流量 儀表制造廠要求的流量 5.3 檢驗設備與標準溶液 5.3.1 標準電導率表應同時滿足以下要求： a)整機引用誤差不大于±0.5％。 b)能夠測量流動水樣。 c)至少具有分別對混床出水水樣、含氨水樣、氫型陽離子交換柱出水或其他形式的陽離子交換設備出水水樣進行非線性溫度補償的功能。 d)能夠消除電極表面微分電容和導線分布電容的影響。 e)定期檢定，具備量值傳遞條件。 5.3.2 準確度等級優于0.1級的標準交流電阻箱、直流電阻箱。 5.3.3 精密溫度計，測量范圍為0℃～50℃，最小分度值為0.1℃。 5.3.4 精度為±2℃，范圍為室溫至50℃可調恒溫水浴。 5.3.5 標準氫交換柱應同時滿足以下要求： a)裝有再生度大于98％的氫型陽離子交換樹脂。 b)樹脂裂紋小于1％。 c)交換柱附加誤差不超過±2％。 注：標準氫交換柱可采用滿足上述條件的其他形式陽離子交換設備。 5.3.6 氯化鉀標準溶液。 注：可按照附錄B中B.1、B.2的規定進行電導率標準溶液的制備。 5.3.7 具有能夠連續產生穩定低電導率水樣的裝置。 5.4 整機誤差檢驗 5.4.1 檢驗原則 對于測量水樣電導率值不大于0.30?S／cm的電導率表，應采用水樣流動法檢驗整機工作誤差；對于測量電導率值大于0.30μS／cm的電導率表，宜采用水樣流動檢驗法檢驗整機工作誤差，也可采用靜態標準溶液離線檢驗法檢驗整機引用誤差。 5.4.2 整機工作誤差檢驗(水樣流動檢驗法) 對于測量直接電導率的儀表，按圖1將標準表的電導池就近與被檢表的電導池并聯(或串聯)連接，水樣為被檢表正常測量時的水樣；對于測量氫電導率的儀表，按圖2將標準表的電導池和被檢表的電導池分別連接在標準氫交換柱和在線氫交換柱后，水樣為被檢表正常測量時的水樣。水樣的流速按照要求調整至符合表2的規定條件，并保持相對穩定。被檢表和標準表測量值穩定后，精確讀取被檢表電導率示值(κJ)與標準表電導率示值(κbB)，并記錄標準表的溫度示值。檢驗數據的記錄格式見附錄C中的表C.1。 被檢儀表電導池 標準表電導池 水樣 圖1 電導率表整機工作誤差檢驗示意圖 被檢儀表電導池 標準表電導池 在線氫交換柱 標準氫交換柱 水樣 圖2 氫電導率表整機工作誤差檢驗示意圖 整機工作誤差計算方法見式(1)。 (1) 式中： δG——整機工作誤差，％； κJ——被檢表電導率示值，μS／cm； κbB——標準表電導率示值，μS／cm。 注：如果水樣電導率不穩定，則使用能夠連續產生穩定低電導率水樣的裝置產生穩定電導率的水樣，水樣電導率應小于0.30μS／cm。 5.4.3 整機引用誤差檢驗(靜態標準溶液離線檢驗法) 首先設定被檢表的電極常數與儀表配套電極的電極常數一致，選擇電導率大于100μS／cm并且在被檢表量程范圍內的標準溶液。將標準溶液恒溫至25℃±2℃，將被檢表的電導電極置入標準溶液之中，待溫度穩定后記錄標準溶液的電導率值(κb)，精確讀取被檢表的示值(κJ)及溶液的溫度值。檢驗數據的記錄格式見附錄C中的表C.2。 整機引用誤差計算方法見式(2)。 (2) 式中： δZ——整機引用誤差，％； κJ——被檢表電導率示值，μS／cm； κb——標準溶液電導率，μS／cm，標準溶液在基準溫度(25℃)時的電導率值可根據所配制的氯化鉀標準溶液由附錄B中的表B.1查出； M——量程范圍內最大值，μS／cm。 注：電極常數等于或小于0.1cm－1級別的電極應根據5.4.2檢驗整機工作誤差。 5.5 二次儀表檢驗 5.5.1 引用誤差檢驗 5.5.1.1 檢驗原則 對于測量電導率值大于0.30μS／cm的電導率表，應采用標準交流電阻箱(見圖3)作為電導率標準輸入信號進行檢驗。對于測量電導率值不大于0.3μS／cm的電導率表，應采用模擬電路(見圖4)作為電導率標準信號進行檢驗。 5.5.1.2 檢驗方法 用準確度等級優于0.1級的標準交流電阻箱和標準直流電阻箱，分別模擬溶液等效電阻RX和溫度電阻Rt，作為檢驗的模擬信號。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為25℃。將被檢表的電導池常數設為0.01(或0.1)。被檢表與標準交流電阻之間連接如圖3所示，對于測量電導率值不大于0.30μS／cm的電導率表，用圖4的模擬電路取代圖3中的交流電阻箱RX，其中RX為標準交流電阻箱。 電導率儀表 圖3 被檢表與標準電阻箱之間的連接 圖4 純水電導率表二次儀表檢驗模擬電路 被檢表測量值穩定后，再根據式(3)的計算結果向二次儀表輸入模擬等效電阻信號。 (3) 式中： RX——等效電阻，Ω； J——被檢表設定的電導池常數，cm－1； κL——理論電導率，μS／cm。 記錄被檢表電導率示值κS，二次儀表引用誤差的計算方法見式(4)。檢驗數據的記錄格式見附錄C中的表C.3。 (4) 式中： δY——二次儀表引用誤差，％； κS——被檢表電導率示值，μS／cm； κL——理論電導率，μS／cm； M——量程范圍內最大值，μS／cm。 5.5.2 二次儀表溫度補償附加誤差檢驗 用準確度等級優于0.1級的標準交流電阻箱和標準直流電阻箱，分別模擬溶液等效電阻RX和溫度電阻Rt，作為檢驗的模擬信號，按圖3連接。 根據被檢表說明書，對儀表溫度補償進行正確設置。例如，測量混床出水(除鹽水等)水樣直接電導率選擇純水或超純水非線性補償方式，測量氫型陽離子交換柱出水水樣氫電導率選擇針對酸性水樣的非線性補償方式，測量加氨水樣直接電導率選擇針對加氨水樣的非線性補償方式，測量普通水樣電導率選擇線性補償2％。測量不同類型水樣的在線電導率表二次儀表溫度補償附加誤差檢驗按如下步驟進行： a)測量混床出水水樣。將被檢表的電極常數設為0.01cm－1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為25℃，然后按式(3)調節溶液等效電阻RX為100000Ω，使儀表顯示電導率為0.1μS／cm，記錄儀表示值κt1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為35℃，按式(5)計算出溶液等效電阻RX為69930Ω，調節RX為69930Ω，記錄儀表示值κt2值。 b)測量氫型陽離子交換柱出水水樣。將被檢表的電極常數設為0.01cm－1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為25℃，然后按式(3)調節溶液等效電阻RX為100000Ω，使儀表顯示電導率為0.1μS／cm，記錄儀表示值κt1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為35℃，按式(5)計算出溶液等效電阻RX為72464Ω，調節RX為72464Ω，記錄儀表示值κt2值。 c)測量加氨水樣。將被檢表的電極常數設為0.1cm－1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為25℃，然后按式(3)調節溶液等效電阻RX為33333Ω，使儀表顯示電導率為3μS／cm，記錄儀表示值κt1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為35℃，按式(5)計算出溶液等效電阻RX為28490Ω，調節RX為28490Ω，記錄儀表示值κt2值。 d)測量普通水樣。將被檢表的電極常數設為1cm－1。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為25℃，然后按式(3)調節溶液等效電阻RX為2000Ω，使儀表顯示電導率為500μS／cm，記錄儀表示值κt1值。調節模擬溫度電阻Rt，使儀表顯示的溫度為35℃，按式(5)計算出溶液等效電阻RX為1667Ω，調節RX為1667Ω，記錄儀表示值κt2值。 (5) 式中： RX——溫度為t時的溶液等效電阻值，Ω； J——被檢表設定的電極常數，cm－1； κ——25℃時的理論電導率值，μS／cm； β——溶液的溫度系數。 注：不同水樣的溫度系數按照以下方式取值：測量混床出水水樣在線電導率表，25℃的電導率值為0.1μS／cm，在35℃時，β取0.043；測量氫型陽離子交換柱出水水樣在線氫電導率表，25℃的電導率值為0.1μS／cm，在35℃時，β取0.038；測量加氨水樣在線電導率表，25℃的電導率值為3μS／cm，在35℃時，β取0.017；測量普通水樣在線電導率表，25℃的電導率值為500μS／cm，在35℃時，β取0.02。 二次儀表的溫度補償附加誤差的計算方法見式(6)。檢驗的記錄格式見附錄C中的表C.4。 (6) 式中： δt——二次儀表溫度補償附加誤差，×10－3℃－1； κt1——25℃時被檢表電導率示值，μS／cm； κt2——35℃時被檢表電導率示值，μS／cm； M——量程范圍內最大值，μS／cm。 5.6 電極常數檢驗 5.6.1 檢驗原則 對于電極常數小于0.1cm－1的電極，應采用標準電極法進行檢驗。對于電極常數大于或等于0.1cm－1的電極，宜采用標準電極法進行檢驗，也可采用靜態標準溶液離線檢驗法檢驗。 5.6.2 標準電極法 按圖1將標準電導池(電極常數為JB)就近與被檢電導池并聯或串聯連接，水樣的電導率在被檢電導池正常測量水樣的電導率范圍內，保持水樣的電導率在檢驗期間不變(如果水樣電導率不穩定，則使用5.3.7要求的裝置產生電導率穩定的水樣)。設置標準電導率表和被檢電導率表的溫度補償方式為不補償，待儀表測量值穩定后，記錄標準電導率表測量值κb和被檢電導率表測量值κX。被檢電極常數的計算方法見式(7)。記錄格式見附錄C中的表C.5。 (7) 式中： JX——被檢電極常數，cm－1； κb——標準電導率表測量值，μS／cm； κX——被檢電導率表測量值，μS／cm； JB——標準電極的電極常數，cm－1。 5.6.3 靜態標準溶液離線檢驗法 選用電導率大于100μS／cm的標準溶液，所選用的標準溶液應當在溶液的等效電阻為5×102Ω～1×104Ω之間選擇。 將被檢電極置入已知標準電導率值的標準溶液中(恒溫25℃±2℃)。將被檢電導率表的電極常數設為1，測量溶液的電導G。 電極常數的計算方法見式(8)。記錄格式見附錄C中的表C.5。 (8) 式中： JX——被檢電極常數，cm－l； κb——標準溶液電導率，μS／cm； G——被檢電導率表測量的電導，μS。 5.6.4 電極常數誤差計算方法 計算方法見式(9)。記錄格式見附錄C中的表C.5。 (9) 式中： δD——電極常數誤差，％； JX——被檢電極常數，cm－1； Jg——廠家給定(或本次標定前)的電極常數，cm－1。 5.7 交換柱附加誤差檢驗 5.7.1 檢驗方法 將標準電導池連接在標準氫交換柱出水中，用標準電導率表測量標準氫交換柱出水電導率κb；然后將標準電導池連接在被檢在線氫交換柱出水中，用標準電導率表測量被檢在線氫交換柱出水電導率κz。 5.7.2 交換柱附加誤差計算方法 計算方法見式(10)。記錄格式見附錄C中的表C.6。 (10) 式中： δJ——交換柱附加誤差，％； κz——在線氫交換柱出水電導率，μS／cm； κb——標準氫交換柱出水電導率，μS／cm。 注1：交換柱附加誤差檢驗時標準氫交換柱和在線氫交換柱應測量同一水樣，并在檢驗期間保持穩定不變。 注2：在線氫電導率表采用的氫交換柱可采用其他形式的陽離子交換設備。 5.8 溫度測量誤差檢驗 將被檢電導率表測量電極和標準溫度計放入同一杯水溶液中，待被檢表讀數穩定后，同時讀取被檢表溫度示值tX和標準溫度計示值tB。溫度測量誤差按式(11)計算。記錄格式見附錄C中的表C.7。 ?t＝tX－tB (11) 式中： ?t——溫度測量誤差，℃； tX——被檢表溫度示值，℃； tB——標準溫度計示值，℃。 6 在線pH表 6.1 技術要求 6.1.1 在線pH表整機檢驗項目、技術要求和檢驗周期應符合表4的規定。 表4 在線pH表整機檢驗項目、技術要求和檢驗周期 項目 要求 檢驗周期 運行中 機組檢修后 新購置 整機檢驗a 工作誤差δG －0.05＜δG＜0.05 1次／1個月 √ √ 示值誤差δS －0.05＜δS＜0.05 1次／1個月 √ √ 示值重復性S S＜0.03 根據需要b — √ 溫度補償附加誤差pHt ℃－1 －0.01＜pHt＜0.01 根據需要c — √ a 根據6.4.1整機檢驗原則進行工作誤差或示值誤差的檢驗。 b 當發現儀表讀數不穩定時進行檢驗。 c 當發現儀表整機工作誤差或整機示值誤差超標時進行檢驗。 6.1.2 當整機檢驗結果不合格時，再進行表5項目的檢驗。 表5 在線pH表二次儀表及電極檢驗項目、技術要求與檢驗周期 項目 技術要求 檢驗周期 運行中 機組檢修后 新購置 示值誤差?pH －0.03＜?pH＜0.03 根據需要a — √ 輸入阻抗引起的示值誤差pHR －0.01＜pHR＜0.01 根據需要a — √ 溫度測量誤差?t ℃ －0.5＜?t＜0.5 根據需要a — √ 參比電極檢驗 參比電極內阻kΩ ≤10 根據需要a — — 電極電位穩定性 在±2mV／8h之內 根據需要a — — 玻璃電極檢驗 玻璃電極內阻RNMΩ 5～20(低阻)； 100～250(高阻) 根據需要a — — 百分理論斜率PTS ％ ≥90 根據需要a — — a 當發現儀表整機工作誤差或整機示值誤差超標時進行檢驗。 6.2 檢驗條件 在線pH表檢驗條件應符合表6的規定。 表6 在線pH表檢驗條件 檢驗條件 規范與要求 水樣溫度 ℃ 5～50 水樣流量 儀表制造廠要求的流量 6.3 檢驗設備與標準溶液 6.3.1 低電導率pH標準水樣制備裝置(參見附錄D中的D.1)。 6.3.2 pH表檢定儀，準確度等級不低于0.01級。 6.3.3 高阻開關，絕緣電阻優于1×1012Ω。 6.3.4 直流電阻箱，準確度等級優于0.1級。 6.3.5 pH標準緩沖溶液，優先選用國家計量標準物(配制pH標準溶液的方法見附錄E)。 6.3.6 精度為±2℃、范圍為室溫至50℃的可調整恒溫水浴。 6.3.7 精密溫度計，測量范圍為0℃～50℃，最小分度值為0.1℃。 6.3.8 標準pH表應同時滿足以下要求： a)pH測量示值誤差小于0.02。 b)在線測量純水pH值時不受靜電荷、液接電位和地回路的影響。 c)具有消除溫度變化引起的能斯特方程中的斜率變化、參比電極電位變化和溶液離子平衡常數變化引起的附加誤差的性能。 6.4 整機誤差檢驗 6.4.1 檢驗原則 對于測量水樣電導率值不大于100μS／cm的在線pH表，應采用水樣流動檢驗法進行整機工作誤差的在線檢驗。對于測量水樣電導率值大于100μS／cm的在線pH表，采用靜態標準溶液離線檢驗法進行整機示值誤差檢驗。 6.4.2 整機工作誤差檢驗(水樣流動檢驗法) 整機工作誤差檢驗(水樣流動檢驗法)可分為方法1和方法2，方法1用于檢驗測量給水、凝結水和蒸汽水樣的pH表；方法2用于檢驗測量爐水、內冷水的pH表。 方法1：將在線表測量水樣分別引入標準表傳感器入口和在線表傳感器入口，水樣的流速按照要求調整至符合表5的規定條件，并保持相對穩定。待儀表示值穩定后，記錄標準表示值BZ和被檢表的示值Si。 方法2：利用流動標準水樣制備裝置產生標準水樣，其電導率應在被檢表運行期間所監測水樣的電導率范圍內。將標準水樣接到標準pH表傳感器入口，標準pH表傳感器出口接入被檢表的傳感器。待儀表示值穩定后，記錄標準表示值BZ和被檢表的示值Si。