電極類水質(zhì)傳感器(如 pH 電極、電導(dǎo)率電極、溶解氧電極等)的性能直接影響水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,其日常維護(hù)和使用壽命管理至關(guān)重要。以下是維護(hù)要點(diǎn)、使用壽命影響因素及延長(zhǎng)壽命的建議:
一、日常維護(hù)要點(diǎn)
1. 清潔與校準(zhǔn)
清潔頻率:根據(jù)水質(zhì)污染程度決定,一般每周至少清潔 1 次,高濁度或高污染環(huán)境需每日清潔。
清潔方法:
用軟毛刷或棉球蘸取蒸餾水(或?qū)S们逑匆?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(qiáng)酸 / 強(qiáng)堿或研磨性試劑,防止損傷電極膜或敏感層。
校準(zhǔn)頻率:
常規(guī)監(jiān)測(cè):每 2 周校準(zhǔn) 1 次;
高精度場(chǎng)景(如實(shí)驗(yàn)室、制藥行業(yè)):每次使用前校準(zhǔn);
電極更換或長(zhǎng)時(shí)間停用后需重新校準(zhǔn)。
校準(zhǔn)步驟:
使用標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)。
2. 存儲(chǔ)與保養(yǎng)
短期存儲(chǔ)(<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(dǎo)率電極:用蒸餾水沖洗后干燥存放,避免電極兩極短路。
長(zhǎng)期存儲(chǔ)(>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(yuǎn)離高溫、潮濕和腐蝕性氣體環(huán)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(gè)月更換 1 次,高濁度水體需縮短周期;
更換時(shí)需確保電極膜無破損,安裝后排除氣泡并重新校準(zhǔn)。
pH 電極:
部分可充式 pH 電極需定期補(bǔ)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(yán)重破損或老化需及時(shí)更換電極。
二、使用壽命影響因素
1. 水質(zhì)條件
化學(xué)腐蝕:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或高濃度鹽溶液會(huì)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(yǎng)化水體中的藻類、微生物會(huì)堵塞電極膜孔,影響響應(yīng)速度(如溶解氧電極);
機(jī)械磨損:高濁度水體中的顆粒物(如泥沙)長(zhǎng)期沖刷電極表面,導(dǎo)致敏感層損傷。
2. 使用頻率與環(huán)境
頻繁使用或長(zhǎng)期處于高溫(>60℃)、高壓環(huán)境會(huì)加速電極內(nèi)部元件老化;
露天或惡劣工況(如工業(yè)廢水處理)中,電極易受紫外線、振動(dòng)或化學(xué)氣體侵蝕。
3. 維護(hù)保養(yǎng)水平
未定期清潔、校準(zhǔn)或錯(cuò)誤存儲(chǔ)(如 pH 電極干燥存放)會(huì)導(dǎo)致電極性能下降甚至報(bào)廢;
電解液更換不及時(shí)可能造成電極內(nèi)部短路或信號(hào)漂移。
4. 電極類型與質(zhì)量
pH 電極:玻璃膜電極壽命通常為 1-3 年,固態(tài)復(fù)合電極壽命較長(zhǎng)(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(dá) 3-5 年(無膜損耗);
電導(dǎo)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(zhǎng)使用壽命的建議
1. 優(yōu)化安裝與防護(hù)
選擇水流平穩(wěn)、避開強(qiáng)沖擊的位置安裝電極,減少機(jī)械磨損;
加裝防護(hù)套管或防護(hù)罩(如不銹鋼濾網(wǎng)),防止生物附著和外物撞擊;
高溫環(huán)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(guī)范操作與維護(hù)
嚴(yán)格按照說明書使用,避免電極接觸有機(jī)溶劑或強(qiáng)腐蝕性物質(zhì);
清潔后用蒸餾水沖洗電極,防止殘留清洗液污染測(cè)量環(huán)境;
建立維護(hù)臺(tái)賬,記錄校準(zhǔn)日期、電解液更換時(shí)間和電極狀態(tài)。
3. 定期性能測(cè)試
每周對(duì)比電極測(cè)量值與實(shí)驗(yàn)室手工檢測(cè)結(jié)果,誤差超過 ±5% 時(shí)需排查問題;
測(cè)試電極響應(yīng)時(shí)間:pH 電極應(yīng)在 30 秒內(nèi)穩(wěn)定,溶解氧電極應(yīng)在 60 秒內(nèi)達(dá)到 95% 響應(yīng)值,超時(shí)需檢查膜或電解液。
4. 及時(shí)更換易損部件
溶解氧電極膜帽建議每 6 個(gè)月更換 1 次,防止密封圈老化漏水;
pH 電極液接界污染時(shí),可用飽和 KCl 溶液浸泡過夜恢復(fù),無效則更換電極。
四、使用壽命參考表
電極類型 | 常規(guī)壽命 | 延長(zhǎng)壽命后 | 典型失效表現(xiàn) |
pH 玻璃電極 | 1-3 年 | 2-4 年 | 響應(yīng)遲緩、斜率異常 |
溶解氧膜法電極 | 1-2 年 | 2-3 年 | 測(cè)量值偏低、校準(zhǔn)失敗 |
電導(dǎo)率電極(不銹鋼) | 3-5 年 | 5-8 年 | 測(cè)量值波動(dòng)大、兩極腐蝕 |
熒光法溶解氧電極 | 3-5 年 | 5-7 年 | 信號(hào)強(qiáng)度下降、響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng) |
總結(jié)
電極類水質(zhì)傳感器的使用壽命通常在 1-5 年,通過科學(xué)維護(hù)(如定期清潔校準(zhǔn)、規(guī)范存儲(chǔ)、及時(shí)更換耗材)可延長(zhǎng) 30%-50% 的使用周期。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合水質(zhì)特性和工況制定個(gè)性化維護(hù)方案,當(dāng)電極出現(xiàn)不可恢復(fù)的信號(hào)漂移或硬件損壞時(shí),應(yīng)及時(shí)更換以避免數(shù)據(jù)失真