饮用水水质在线仪表检测误差形成因素的分析

饮用水水质在线仪表检测误差形成因素
的分析
摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展
的重要。

当前，我国存在水资源严重污染的问题，水资源直接影响人们的日常生
活和切身利益。

因此，水质检验具有十分重要的意义。

在水质检验过程中，应确
保数据准确，进而为防治水资源污染、保障水资源卫生质量奠定基础。

然而在实
际开展生活饮用水水利建设时，存在数据误差，影响水资源管理。

因此，应保障
水资源管理准确度，控制数据误差。

在采用仪器仪表进行测量和勘探时，受设备、测量人员和周边环境因素影响，所测数据与实际值之间存在偏差或误差。

其中，
在仪表测量中的误差无法完全避免，但需要高度重视，在监测过程中，尽可能避
免误差的产生，通过分析仪器仪表测量找出误差的形成原因，进一步探讨降低误
差的有效方法，为仪器测量提供重要参考。

本文就饮用水水质在线仪表检测误差
形成因素展开探讨。

关键词：饮用水；水质在线仪表；检测；误差
引言
饮用水水质检测工作涉及多项内容，检测工作难度大。

为了提高饮用水水质
检测工作水平，检测人员应充分掌握饮用水水质检测过程中存在的不足之处，利
用针对性的手段进行解决，确保饮用水水质检测工作有序展开。

1用水水质检测的现实意义分析
水是各种生活活动的关键基础，世界万物的生存和发展与水源密切相关。

饮
用水污染对每个人的生产和生活质量的危害是很严重的。

因此，改善饮用水体的
检测非常重要。

实际上，它是执行控制方法的基础。

检测水体的关键包括检测水
体的物理和化学性质以及检测水中的微生物。

对于日常饮用水，水质测试包括对
化学物质（例如空气中的污染物和水中的细菌）的测试，以减少对人体和心理健
康的危害。

如果饮用水中存在细菌和病毒，建议使用高温杀菌消毒进行净化处理，从源头上改善水质。

对于一些超标的危险重金属，一般采用过滤等净化处理方法。

尽管许多测试实践表明，饮用水中仍含有一些微量化学元素，但如果有害重金属
含量过高，则会对人体的身心健康造成极大伤害。

此外，在饮用水质量检测过程中，应改善对有机化学空气污染物的处理。

然而，当代人并没有高度重视饮用水
水质测试。

近年来也是如此。

因此，在饮用水水质检测上应给予一定的重视，并
应改进优良的检测技术，以全面维护每个人的生活和健康水平。

2水质在线检测仪表误差形成原因分析
（1）在线仪表信号传输误差。

对于水质在线检测仪表而言，一般采用两种
方法进行数据采集：现场总线制输出；通过输出信号提供模拟信号方式。

其中采
用总线制仪表进行信号传输时，其产生误差一般可以忽略，而对于4～20mA模拟
信号传输，在数据传输时，由于受多种因素干扰，会形成各种误差。

结合对仪表
输入端干扰作用，可将其分为共模和串模干扰，其中串模干扰是叠加与被测信号
中的干扰，共模干扰是加在仪表任意输入端和地的干扰。

（2）仪表自身误差。

一些在线检测仪器仪表本身存在一定的测量误差，通常是以精确度表示误差范围
及量值，生产厂家提供的仪器说明书中会有对应介绍。

如1720E浊度仪以及DKKpH仪器，对这两种仪器进行仪表测量误差分析。

其中，1720E浊度仪采用福
尔马肼散射法进行水质检测，该浊度仪的测量量程为0～100NTU，可采用单点校
准法进行仪器校准，在处于0～40NTU时，具有良好的内线性范围，可用于低量
程水质测量，可分段控制精确度。

针对0～10NTU量程为±2%读数值，或
0.015NTU，针对10～40NTU量程为±5%读数值，对于40～100NTU量程为±10%读
数值。

对于DKKpH仪器，采用玻璃电极法进行pH值测量，该仪器的量程为0～14，采用两点校准法进行仪器校准，精确度可达到0.01。

对于Cl17型余氯设备，采
用DPD比色法，该设备的测量量程为0～5mg/L，可用于自由氯以及余氯检测，采
用单点标准法，准确度达5%，或0.0035mg/L。

3水质检验数据处理分析
3.1加强先进检测技术及检测设备的引进
第一，检测人员应充分明确饮用水水质检测工作的重要作用，认识自身的职
责所在；第二，在科学技术不断发展的背景下，检测机构应加强检测技术创新及
检测设备升级，加大资金投入，积极淘汰老旧检测设备及仪器，促进检测环节基
础设施建设。

此外，还应做好检测设备及仪器的维护保养工作，确保饮用水水质
检测工作有序展开。

3.2信号传输误差控制
（1）减少串模干扰。

生产过程仪表执行机构以及控制系统间信号传输，会
导致仪表与设备传输受干扰，一旦形成这种干扰，无法有效消除，在布线时，需
充分考虑串模干扰问题。

在设计时，可采用屏蔽电缆，严格做好强弱电分离，有
效抑制传输干扰的产生。

针对后期使用中存在较大干扰的信号，应增加信号隔离器，抑制干扰信号传递，尽可能减少信号传输误差产生。

（2）减少共模干扰。

不同水质在线检测仪器均含有接地点，并且大地在不同点间存在电位差，将其与PLC进行连接后，可通过系统形成到地泄漏电流，通过电阻耦合，能够作用于在
线仪表，使其形成共模干扰。

经过滤后的水在测量其浊度和余氯时数据存在较大
波动，分析结果发现，在机柜测接地点与自控系统接地点电位差达到10V以上。

因此，针对两个系统采取同一点接地进行改进后，能够恢复数据稳定。

针对信号
电缆屏蔽层接地，要求采取单点接地法。

目前控制系统设计中，通常在控制系统
侧进行接地。

如果屏蔽层在仪表侧和信号输入端接地，地电位差可通过屏蔽层形
成回路，相比屏蔽层来说地电阻较小，因此在屏蔽层会形成一定的电位梯度，可
通过屏蔽层与信号导线分布电容器耦合到回路中，但要求屏蔽层单点接地。

（3）合理使用总线制仪表。

在水厂进行水质在线仪器仪表使用时，颗粒计数器应采用
总线传输方法进行数据传输，其不会形成传输误差。

在传输过程中，总线制仪表
是通过数字信号的方式进行数据传输，能够防止传输误差产生，但该仪表成本较高，且要求设定合理传输量程。

在采用在线仪表进行信号传输时，应选择合适量程，放大测量信号，以减少干扰信号的占比，降低误差产生。

3.3饮用水之中气相色谱法的应用
近年来，气相色谱技术在饮用水质的检测中，其自动化程度明显提升，同时
该技术还逐步地摆脱了人为操作，通过智能化的操作可以使气相色谱仪在功能方
面提升安全性和高效性，如智能化手性固定液等，通过这一设备便可以使毛细管
色谱柱得到广泛的应用，提高对饮用水中污染物的检测分析速度。

气相色谱技术
在应用过程中还可与质谱技术进行协同使用，该技术在应用过程中可以对饮用水
中的多组混合物及污染物进行分离处理，同质谱联用技术主要是对水剂中的污染
物实行分组处理。

目前在我国市场上所售卖的同质谱联用技术仪器通常为磁质谱、傅里叶变换质谱等功能相关设备，随着技术发展，这些设备的接口逐渐变小，设
计更加精巧，更加适用于野外水质的检测工作。

结语
水质检验误差存在可测、偶然和过失3种不同类型的误差。

进行水质检验时
误差无法避免，需采取有效方法合理控制误差。

尤其对于水质在线检测仪表来说，需通过误差原因分析，进行控制方法探讨。

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