工業(yè)銨離子電極作為水質(zhì)監(jiān)測(cè)的核心傳感器,長(zhǎng)期運(yùn)行于復(fù)雜工況下易出現(xiàn)各類故障。以下是典型問題及其針對(duì)性解決方案:
一、響應(yīng)遲緩或無信號(hào)輸出
表現(xiàn)特征:加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)無明顯電流變化,儀表顯示數(shù)值停滯。
核心成因:
敏感膜鈍化——氨敏薄膜被油脂/藻類覆蓋,阻礙NH?分子擴(kuò)散;
參比電極失效——鹽橋堵塞導(dǎo)致內(nèi)阻增大,無法形成穩(wěn)定電位差;
接線端子松動(dòng)——工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)引發(fā)導(dǎo)線接觸不良。
解決方案:
采用專用拋光布蘸取中性洗滌劑輕柔擦拭敏感膜表面,禁用銳器刮擦;
拆卸參比電極腔體,更換飽和氯化鉀凝膠并疏通陶瓷滲壓孔;
關(guān)閉電源后重新緊固航空插頭,必要時(shí)焊接加固接線柱。
二、基線漂移與校準(zhǔn)失效
表現(xiàn)特征:空白樣液讀數(shù)逐漸偏移,標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)性<0.95。
誘因分析:
溫漂效應(yīng)——未配置溫度補(bǔ)償裝置,環(huán)境溫差>5℃/h導(dǎo)致能斯特方程偏差;
內(nèi)充液耗盡——參比電極電解液蒸發(fā),玻璃管內(nèi)可見結(jié)晶析出;
膜老化損傷——電極連續(xù)工作超6個(gè)月,敏感層出現(xiàn)龜裂紋。
修復(fù)策略:
加裝Pt100溫度探頭實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償,或?qū)㈦姌O置于恒溫水浴槽標(biāo)定;
按說明書要求補(bǔ)充3.5mol/L KCl溶液,排出管道內(nèi)氣泡;
立即更換新電極,舊電極可用于低精度場(chǎng)合備用。
三、數(shù)值劇烈震蕩
典型場(chǎng)景:同一水樣重復(fù)檢測(cè)時(shí),讀數(shù)波動(dòng)幅度>±10%。
根源追溯:
機(jī)械擾動(dòng)——泵閥啟停產(chǎn)生水錘效應(yīng),沖擊電極本體;
電磁干擾——變頻器/電機(jī)就近布置,引入工頻噪聲;
氣泡附著——流通池設(shè)計(jì)缺陷致微氣泡滯留敏感區(qū)。
處置方案:
加裝緩沖罐削弱流體脈動(dòng),縮短采樣管路長(zhǎng)度;
使用屏蔽電纜并將信號(hào)線遠(yuǎn)離強(qiáng)電設(shè)備,接地電阻<4Ω;
改造流路為倒U型排氣結(jié)構(gòu),增設(shè)手動(dòng)泄氣閥。
四、電極物理損壞
破損類型:玻璃套管破裂、接頭螺紋滑絲、電纜外皮龜裂。
誘發(fā)因素:
高壓沖洗時(shí)壓力超過電極耐受極限(通常<6bar);
違規(guī)用力旋轉(zhuǎn)拆卸電極,導(dǎo)致ABS塑料殼體開裂;
長(zhǎng)期浸泡在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中加速材料降解。
應(yīng)急處理:
輕微裂痕可用環(huán)氧樹脂膠臨時(shí)封堵,嚴(yán)重破損必須更換同型號(hào)電極;
采購備件時(shí)應(yīng)選擇哈氏合金C-276材質(zhì)電極,適用于酸性工況;
制定年度更換計(jì)劃,避免超期服役。
五、交叉污染干擾
異常現(xiàn)象:不含銨離子的水樣卻顯示正值,且隨其他離子濃度升高而增大。
根本原因:
樣品中含有H?S、CN?等干擾物質(zhì),超出電極選擇性閾值;
未安裝預(yù)處理柱去除懸浮物,固體顆粒磨損敏感膜。
優(yōu)化措施:
前置砂芯過濾器+活性炭吸附柱,消除有機(jī)物干擾;
選用PVC基質(zhì)替代傳統(tǒng)硅橡膠膜,提升抗硫化物能力;
定期用去離子水反向沖洗流通池,防止生物膜形成。
工業(yè)銨離子電極的可靠運(yùn)行依賴“預(yù)防為主,維修為輔”的策略。建議建立包含日常清潔、月度校準(zhǔn)、季度全面檢修的維護(hù)制度,同時(shí)配備備用電極以應(yīng)對(duì)突發(fā)故障。對(duì)于特殊工況,可定制鈦合金外殼和非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的防結(jié)垢電極,從根本上提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。