當ORP傳感器出現讀數偏差、波動劇烈、響應遲緩、無讀數/固定值等數據異常時,問題根源通常集中在傳感器的**核心功能部件(電極、電解液)、信號傳導部件(線纜/接口)或物理狀態上。
一、讀數偏差超出允許范圍(校準后仍無效) 表現為:用標準緩沖液測試時偏差>±10mV,或實際測量值偏離歷史正常范圍(排除介質本身變化)。 對應傳感器可能的問題:
1. 電極敏感層(鉑/金端)污染或性能衰減
- 敏感層表面附著有機黏附物(如生物膜、油污) 或無機結垢(如碳酸鈣、硫化物沉淀) ,形成“絕緣層”,阻礙電極與介質的電子交換,導致測量值偏低或偏高(如結垢會使ORP讀數偏向正值)。
- 敏感層鉑/金涂層磨損、氧化或脫落(長期使用或接觸強氧化劑/還原劑導致),暴露基底金屬,電極活性下降,無法準確捕捉氧化還原電位變化。
2. 參比電極失效或鹽橋堵塞
- 參比電極(如Ag/AgCl電極)內部電極耗盡(如AgCl涂層溶解完畢),無法提供穩定的參比電位,導致ORP測量基準偏移,讀數整體偏高或偏低。
- 參比電極的鹽橋(離子通道)堵塞(如雜質沉積、電解液結晶),離子無法正常遷移,參比電位不穩定,校準后仍無法修正偏差。
3. 電解液異常(可填充型傳感器)
- 電解液濃度降低、變質或混入雜質(如長期使用導致水分蒸發,或介質反向滲透污染電解液),離子傳導效率下降,測量信號失真。
- 電解液液位過低(低于敏感層或鹽橋接口),無法形成完整的離子回路,參比電位漂移,讀數偏差擴大。
二、讀數波動劇烈(無穩定值) 表現為:同一穩定介質中,讀數波動>±20mV/分鐘,或頻繁跳變(排除外界干擾,如攪拌、強電流)。 對應傳感器可能的問題:
1. 電極表面有導電性污染物
- 敏感層附著金屬碎屑、導電粉塵或氣泡(如測量時介質中氣泡附著在電極表面),導致電極與介質的接觸面積頻繁變化,電子傳遞不穩定,讀數隨接觸狀態跳變。
2. 參比電極鹽橋部分堵塞或電解液泄漏
- 鹽橋部分堵塞(未堵死),離子遷移時斷時續,參比電位間歇性波動,帶動ORP讀數同步波動。
- 參比電極外殼微漏(如密封圈老化、外殼裂紋),電解液緩慢泄漏,與介質局部混合,改變電極周圍的離子環境,導致讀數不穩定。
3. 線纜或接口接觸不良
- 傳感器線纜內部導線斷裂(未斷開) 或接口氧化、松動(如BNC接頭、螺紋接口有氧化物),信號傳輸時斷時續,表現為讀數劇烈跳變或突然歸零后恢復。
三、響應速度明顯變慢 表現為:傳感器在介質中達到穩定讀數的時間>30秒(正常5~10秒),或讀數緩慢爬升/下降。 對應傳感器可能的問題:
1. 電極敏感層鈍化
- 長期接觸強氧化劑(如氯氣、) 或強還原劑(如硫化物) ,敏感層表面形成致密氧化膜/還原膜(如鉑電極氧化為PtO?),阻礙電子快速傳遞,導致響應延遲。
2. 電解液離子濃度不足
- 可填充型傳感器的電解液長期未補充,水分蒸發導致離子濃度降低,或電解液因氧化還原反應“失效”(如顏色變渾濁),離子傳導速度變慢,信號傳遞滯后。
3. 鹽橋堵塞或參比電極反應遲緩
- 鹽橋輕微堵塞,離子遷移阻力增大,參比電位無法快速跟隨介質變化,導致ORP整體響應變慢。
- 參比電極老化(如Ag/AgCl電極長期使用后活性下降),自身電位建立速度變慢,間接拖慢ORP的響應時間。
四、無讀數或讀數固定不變 表現為:無數值顯示(排除控制器故障),或讀數固定在某一值(如0mV、-999mV),校準/更換介質均無變化。 對應傳感器可能的問題:
1. 線纜或內部電路斷裂/短路
- 線纜斷裂(如拉扯導致導線斷開)或接口氧化(無導電通路),信號無法傳輸到控制器,表現為無讀數。
- 傳感器內部電路短路(如電解液泄漏腐蝕電路板,或敏感層與參比電極直接連通),輸出信號被“拉死”在固定值,無法隨介質變化。
2. 電解液干涸(可填充型傳感器) - 電解液長期未補充且干涸,電極與介質之間無離子回路,無法形成測量信號,讀數固定為初始值或無顯示(部分控制器顯示“故障碼”)。
3. 參比電極或敏感層失效
- 參比電極耗盡(如Ag/AgCl電極溶解)或斷裂,無法提供任何參比電位,ORP讀數失去基準,固定在某一無效值。
- 敏感層脫落或嚴重腐蝕(如浸泡在強腐蝕性介質中導致基底金屬溶解),電極失去“捕捉氧化還原電位”的功能,讀數無變化。
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