在线化学仪表测量误差来源分析

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1、电厂化学2007学术年会暨中国电厂化学网2007高峰论坛会议论文集2007.9深圳在线化学仪表测量误差来源分析121何涌，杨健，曹杰玉1.西安热工研究院有限公司，陕西西安，710032；2.华能丹东发电有限公司，辽宁省丹东[摘要]本文针对水汽系统在线化学仪表测量误差的来源进行全面的分析并探讨应对措施以减小或消除引起测量示值误差的因素。[关键词]在线化学仪表测量示值误差检定[Abstract]Theoverallsummaryontheerrorsourcesofmeasurementbyon-li

2、nechemicalinstrumentationinpowerplantsispresentedinthepaper.Furtherdiscussisfocusonthemethodswhichcouldbeusedtohelpreductionoreliminationoftheindication-errors.1概述近年来，随着我国大容量高参数火力发电机组的增多，如何保证大容量高参数机组的安全经济运行成为从事发电生产和科研单位面临的重要课题。大容量高参数火力发电机组对水汽品质要求极高，水汽

3、品质的准确监测是保证机组安全经济运行的必要手段。手工取样分析由于工作量繁重、速度慢等条件的限制而不能及时地反映水汽品质的变化，在线化学仪表成为水汽品质监督的重要手段。如何保证在线化学仪表的准确性便成为问题的焦点。由于相关的国家标准或行业标准的滞后，目前还一直沿用按照实验室仪表校验的方法进行校验，存在着使用环境不同，测量示值误差的来源炯异，相当数量的运行中的在线化学仪表的准确性无法得到保证，实际测量示值误差往往很大而又得不到正确的认识，从而使水汽品质恶化的问题得不到及时发现，参与加药控制的参数严重偏

4、离控制区域，导致发电机组水汽系统发生腐蚀、结垢和积盐，造成巨大的经济损失。本文针对水汽系统在线化学仪表测量误差的来源进行全面的分析并探讨应对措施以减小或消除引起测量示值误差的因素。2影响测量准确性的因素由于大容量高参数火力发电机组热力设备对水汽品质纯度有着极高的要求，而许多在线化学仪表运行在接近仪表自身检测限的区域，从而一些通常看起来非常微小的干扰信号都会导致仪表测量存在很大的误差。在表中列举了主要影响纯水电导率、pH、钠离子、溶解氧等参数测量准确度的因素。表1常见在线化学仪表准确测量影响因素表序

5、号测定项目影响因素样品温度，氢交换柱再生度，气泡，样品流速，电极污染度，电导1氢电导率池工作电源频率等样品流速，参比电极内充液流速及液界电位，因样品流动而在玻璃电极法测2电极表面形成的静电荷，仪表接地或连接数据采集系统形成的地回pH，pNa路等3溶解氧样品流速，测量池漏气等211电厂化学2007学术年会暨中国电厂化学网2007高峰论坛会议论文集2007.9深圳3测量误差的来源分析及消除措施清楚了影响测量准确性的因素后，将进一步分析这些因素在什么条件下存在，从而确定误差的来源。被测量水样和测量系统本

6、身以及所有和被测量水样、测量系统相接触的环节（水温、压力、管道材质、空气、离子交换柱、大地、供电电源、环境电磁场强度、环境温度、环境湿度等）都应该列入被检查的范围。图1系统示意图典型的在线化学仪表的运行环境如图所示，分析每一个环节对测量的影响将有助于确定在线化学仪表测量误差的来源。3.1测量样品的代表性确保取样具备代表性，是测量首先必须解决的问题。针对水的液态和气态，水平管道和[1][2]垂直管道，分别配置不同形式的取样装置和合适的取样点选择，是确保水样品具有代表性的关键，否则测量出的数据就失去了

7、意义。这些是设计导则、主辅机制造单位或专门的设计咨询机构应该考虑的内容，在这里不多赘述。3.2仪表自身的测量性能灵敏性、准确性、稳定性和重现性是仪表性能的主要技术指标。目前使用的化学仪表绝大部分都是采用成熟的化学测量原理制成的，而电子工业的成熟现状也为化学二次仪表（信号转换、放大、显示等单元）的性能提供了有力的保证。因此化学仪表的性能主要取决于一次仪表（传感器单元）的性能，同时一次仪表和二次仪表单元接口部分是否存在干扰测量的因素或易受到外界的影响，都直接影响化学仪表的整机性能。传感器性能的优劣主要

8、取决于采用的材料成分、制作工艺方法和制作过程。例如，应用212电厂化学2007学术年会暨中国电厂化学网2007高峰论坛会议论文集2007.9深圳广泛的pH、pNa玻璃电极，其性能和玻璃的组成成分、制作工艺和制作过程有着密切的关系[3]，这也就是为什么同类型的仪表、不同的生产厂商制造出的产品有着不同的甚至是比较大的整体性能差异。现行的国家、行业或企业的制造标准虽然对二次仪表单元乃至整机性能作了明确的要求，但对于二次仪表单元和传感器单元的配套条件、适用范围等考虑不够。随着化学二次仪表的