在炎熱季節、工業鍋爐房或露天暴曬現場,水質檢測儀往往面臨溫度超過 40 ℃ 以上的挑戰。高溫不僅會影響傳感器穩定性,還可能導致測量誤差、電池損耗加速以及操作人員中暑風險。本文將從儀器性能、水樣處理、校準維護、安全防護等多個角度,系統梳理高溫環境下使用水質檢測儀的注意事項,為環境監測與現場檢測提供實用參考。
電化學反應加速:電極式 pH、電導率、電極溶解氧等傳感器,在溫度超過 50?–?60 ℃ 時,內部材料可能加速老化或膜層失效,導致測量漂移。
校正曲線失真:當溫度超出傳感器設計上限,標定曲線會產生較大偏差,嚴重時甚至可能造成傳感器損壞。
工作溫度范圍:多數手持式儀器規定的工作溫度在 –10 ℃?\~?50 ℃ 或 –20 ℃?\~?60 ℃,持續高溫環境下內部溫度進一步升高,若散熱設計不足可能會死機或性能降低。
避光散熱:避免讓儀器直接暴曬在陽光下,建議放置在陰涼、通風處;可在儀器外部加裝遮陽罩或輕薄金屬散熱片,提升熱交換效率。
鋰電池熱失控風險:高溫環境會加速鋰電池電解液揮發,使容量快速下降,循環壽命縮短,嚴重時存在熱失控危險。
作業時長控制:當環境溫度超過 35 ℃ 時,盡量縮短連續作業時間,定期關閉儀器冷卻,或采用外接電源并放置于陰涼處以延長續航。
溶解氧溶解度下降:高溫會使溶解氧含量降低,如果直接測量,儀器自動溫度補償雖可修正部分誤差,但若溫差過大,讀數依然不準。
濁度顆粒團聚:高溫易造成濁度顆粒團聚,導致濁度讀數波動。
1. 保溫容器緩沖溫度:將采集的高溫水樣放入保溫容器或深色絕緣杯內,等待 1?–?2 分鐘,使水樣溫度接近現場環境溫度。
2. 實時溫度補償:選用具有自動溫度補償功能的傳感器,但要確保傳感器本身不被太陽直射,以免傳感器讀數偏高。
3. 避免劇烈晃動:高溫水樣容器易產生熱對流與氣泡脫附,測量前放置平穩,待氣泡消散后再插入傳感器,減少誤差。
pH 傳感器校準
使用 pH 4.01、7.00、10.01 標準緩沖溶液進行雙點或三點校準。
如現場溫度在 35 ℃ 以上,需查閱緩沖溶液在對應溫度下的實際 pH 值,進行溫度修正。
電導率傳感器校準
推薦使用在 25 ℃ 標定的 1413 μS/cm 標準溶液。
若測量時水溫高于 25 ℃,需開啟自動或手動溫度補償,或者將標準溶液預先加熱至與現場溫度一致再校準。
溶解氧傳感器校準
光學式 DO 傳感器對溫度影響較小,但仍需使用空氣飽和水樣在現場實際溫度下校準。
若為電極式 DO 傳感器,要注意電解液蒸發加快,應及時補液并更換膜片。
傳感器膜頭/膜片:pH 電極膜、DO 電極膜片、電導率四極電極膜蓋在高溫下更易老化。原先 6–12 個月的更換周期,可縮短至 4–8 個月。
電池與接口:高溫環境下鋰電池容量下降快,接口處因熱脹冷縮易松動。需定期檢查電纜、按鍵與接口絕緣層,及時清理或更換。
密封圈檢查:高溫高濕環境下,橡膠 O 型圈容易變硬、龜裂,導致水汽進入儀器內部。建議每月檢查一次密封圈狀況,發現老化及時更換。
干燥存放:使用后將儀器置于干燥環境(如干燥箱或空調室內),避免長時間暴露于濕熱交替環境。
間歇性休息:在戶外或鍋爐房等高溫場所,每隔 30 分鐘休息 5?–?10 分鐘,到陰涼處補充水分,避免中暑。
個人防護裝備:穿戴透氣的防護服,如需防塵或防氣體污染,佩戴輕便型安全帽、防護眼鏡與口罩。
遮陽措施:若無法避光,需在操作區搭建遮陽棚或使用移動遮陽傘,將操作臺移至陰影區域。
高溫電纜耐溫要求:選用標稱耐高溫(≥ 80 ℃)的電纜,定期檢查絕緣層是否破損,防止裸露銅線引發電擊。
隔熱支架:將儀器與熱源(鍋爐、蒸汽管道)保持至少 50 cm 以上距離,必要時在儀器底座加裝隔熱墊或耐高溫支架。
隔熱手套與服裝:進入鍋爐房、熱力設備附近時,必須穿戴隔熱手套、長袖長褲,確保人員安全。
推薦材質:耐高溫玻璃瓶或 PTFE(聚四氟乙烯)容器,使用溫度范圍一般可達 –20 ℃?\~?80 ℃。
避免塑化劑污染:普通聚乙烯、聚丙烯容器在高溫下可能釋放塑化劑,影響 COD、TOC、VOC 等指標。
密封加固:水樣瓶蓋外可加封錫紙或鋁箔,減少液面與空氣接觸,避免揮發性成分(如氯化物、有機物)逸散。
冰袋/保溫箱:采樣后盡快放入冰袋或便攜式保溫箱中,將溫度降至 4 ℃ 以下,特別是易揮發性指標需在 24 小時內送檢。
運輸防曬:運輸時避免陽光直射,可在保溫箱外部包裹鋁箔或遮光遮蔽物,保持水樣溫度穩定。
環境溫度操作范圍:選購時務必確認儀器可在 45 ℃ 以上連續工作,若現場常年高溫,優選工業級或帶強制風冷/水冷套設計的設備。
防護等級(IP 碼):優先選擇 IP67 及以上等級儀器,保障儀器在高濕、高塵環境下仍能正常運行。
遮陽棚與散熱片:在監測點上方搭建遮陽棚,為整體檢測系統(儀器、蓄電池、采樣泵等)提供遮蔽;在儀器外殼后部或側面加裝鋁制散熱片,提高自然對流散熱效果。
通風防護罩:使用通風性良好的塑料或金屬外罩,實現儀器內部的空氣對流,避免“悶熱”死角提升設備穩定性。
故障表現:開機后屏幕異常、按鍵無響應。
可能原因:電子元件過熱、內部溫度傳感器誤讀、軟件卡死。
處理建議:關閉儀器斷電,放置于陰涼處待溫度恢復正常;重啟后進入自檢模式,如仍無法啟動,聯系廠家獲取軟件升級或更換主板服務。
故障表現:pH 值持續偏高或偏低、讀數不穩定。
可能原因:pH 電極老化、緩沖液溫度補償錯誤、傳感器膜層污染。
處理建議:
使用新鮮標準緩沖溶液重新校準;
檢查電極膜是否破損或出現氣泡,如有問題及時更換;
確認 pH 電極貯存液(KCl)是否充足,如干涸需補充。
故障表現:測量值明顯高于預期。
可能原因:水溫過高導致溫度補償系數不準確、傳感器極化效應。
處理建議:
確認溫度補償功能已開啟;
將電極置于與儀器溫度傳感器相近溫度的水樣中測量;
檢查極對間是否結垢,如有結垢及時清洗;
若現場水溫高于標稱溫度范圍,可采用外置溫度校正法。
故障表現:DO 讀數長時間接近零或忽高忽低。
可能原因:電極膜片破損、電解液蒸發過快、傳感器極化電流偏大。
處理建議:
檢查膜片是否完整、有無氣泡,必要時更換膜片并排氣;
用與現場溫度相近的空氣飽和水樣進行校準,若校準正常,則問題可能出在水樣過熱;
檢查電極內電解液液面,若耗盡及時補液。
故障表現:數據寫入卡頓、無線/有線傳輸不穩定。
可能原因:存儲卡受高溫影響讀寫速度下降、通訊模塊過熱。
處理建議:
定期備份數據,選用耐高溫存儲卡;
在通訊模塊處加裝小型風扇或金屬散熱片;
確保終端設備與儀器之間無遮擋物,保持信號通暢。
在設備部署前,務必確認檢測區域最高溫度(如鍋爐出水口可能高達 70 ℃ 以上),并對比儀器技術參數,確保選型合理。若現場溫度過高,應加裝冷卻裝置或采用分段采樣方式,以保證儀器在安全范圍內運行。
高溫季節加密巡檢頻次:
每日檢查:儀器外殼溫度、振動情況、接口是否松動;
每周校準:對 pH、電導、溶解氧等關鍵傳感器進行基礎校準;
每月保養:傳感器拆洗、膜片更換、電路檢查等全面維護。
建立維護日志,記錄每次巡檢與校準數據,分析傳感器漂移規律,為后續更換提供依據。
若在檢測過程中出現儀器過熱、讀數異?;虿僮魅藛T不適,應立即停止操作,將儀器和人員轉移到陰涼或空調環境,并進行降溫處理。
配備應急急救包(創口貼、防中暑藥物)、便攜遮陽棚、飲用水,并指定專人監督高溫環境下的工作和人員健康狀況。
為提高耐久度,可在儀器外部加裝絕緣隔熱外殼或安裝微型散熱風扇;對于在線自動監測點,建議配備太陽能遮陽板、風冷散熱器等輔助裝置
若需連續監測,可考慮選用帶自動清洗或自動換膜功能的傳感器,減少人工維護頻率。
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