在线溶解氧测量系统的安装、调试和使用

在线溶解氧测量系统
安装、调试和使用
梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司
过程检测部
溶解氧对啤酒生产的重要性
溶解于啤酒中微量的氧会使啤
酒在储存过程中老化，老化的啤酒
口感变差。

啤酒中溶氧值越高，老
化越快，货架寿命越短。

所以在啤
酒生产中溶氧的控制是至关重要的。

对溶氧探头的苛刻要求
在啤酒生产过程中，溶解氧值是很低的，通常是小于150ppb。

某些优质啤酒在灌装前溶氧值控制在20ppb以下。

测量如此微量的溶解氧是很困难的。

探头的材料以及光洁度必须符合严格的卫生要求。

频繁的原位清洗（CIP）要求探头有很强的耐热性和耐酸碱性。

潮湿的测量现场要求电缆线及其接头必须密封良好。

测量系统
在线溶解氧测量系统探头
护套电缆
变送器
探头
✉极谱工作原理
✉InPro6900氧电极
✉防水接头，IP68防护✉分辨率1ppb
探头的结构
电缆接头
内电极溶氧膜保护套管（VP6)
电极壳体材料采
用通过FDA认证
的316L不锈钢
探头的结构-内电极
InPro 6900 结构：
防护环从电解液中消耗O2
防止流量影响
需要附加的极化电压（由4500和
4100ppb的仪表而来）
较大的阴极表面转化成较大的电流，
由此而改善了系统的分辨率。

从而
能测低溶氧值
电缆线
VP电缆。

接头为IP68防护等级（可长期浸泡在水中）。

变送器
DO4500变送器高精度；
高稳定性；
3年质保。

护套
InFit761护套，316L不锈钢（经FDA认证）
系统的安装
接线方式
1 3 4 5 6 7 8
接地阳极防护阴极温度温度
黄绿透明灰色红色白色绿色
蓝色线不接
安装前的准备
通用工具：
一字螺丝刀（刀口为3mm）；
十字螺丝刀（3~5mm）；
手动铰刀（φ25mm可调）；
剥线钳等其他通用电工工具。

焊接设备：
氩弧焊机及辅助设备。

（我们推荐采用氩弧焊）
其他辅助材料：
足够长的电源线（大于2.5mm2）。

测量点的选择
测量点既可选在水平管段上，也可选在垂直管段上。

直径为80mm以上。

如选为水平管段，应确认该管道正常工作时为满管；若选为垂直管段，应选择流体是自下而上的管段。

以下原则须注意：
1、测量点应尽量选在流体流动平稳的管段上；
2、尽量不要选择离地面很低的测量点；
3、测量点的位置应便于维护；
离开管件的距离
在探头前方10D 、探头后方5D 范围内没有管件
D —管道的公称直径
管件—安装在管道上影响流体流态的设备，如阀门、弯头等D
10XD 5XD 流动方向
DO 探头
探头的朝向
探头的膜体应迎着流体，并与流动方向呈75°夹角。

必须保证测量时管道内为满管。

75°75°
正确的安装方式
☺☺
☹☹
注意：如果探头安装在垂直管道上，须选择流体向上的管道，不能将探头安装在流体向下流动的管道上。

注意：探头与水平方向夹角应大于+15°。

焊入式套管的焊接
氩弧焊
套管焊接时，由于材料不同其内径可能有
微小的变化。

为了防止套管的镗孔变得过
小或过大，焊接时宜采用小焊缝（a最大为
3mm）。

使用铰刀
焊接后焊入式套管可能会出现变形或有焊渣而使护套无法塞入，需要用铰刀加工。

先调小铰刀的刀口直径，加工过程中逐渐扩大，并不断尝试将护套塞入，直到护套正好能用力塞入为止。

安装探头
将溶氧探头直插入护套中（切勿旋转，否则膜体保护套可能被旋松，将严重影响测量）。

在空气中校准后，小心的将护套的旋紧螺母旋入焊入式套管塞内。

注意：在将电缆接入变送器前应先把护套的蓝色手柄穿入电缆。

完成探头安装
探头极化
两种极化方式：
极化是通过变送器在溶氧探头的阴极和阳极之间加某个固定数值的电压。

极化的目的是使电化学反应能够平衡的进行
1、探头与已经通电的变送器相连接
2
、探头与极化器相连
操作
校准前的准备
取下探头上的塑料保护套；
用去离子水冲洗；
用吸水纸吸干水份；
在空气中放置10分钟再校准。

开始校准
按cal键开始校准；
用①②③④键输入校准密码“1147”；
按enter键进入校准菜单；
用①②将滚动条移到“Automatic-
Air”处；
连续按3次enter键；
系统进入自动空气校准；
等待……
校准结束，按enter键；
显示零点（Zero）和斜率（Slope）；
按enter和cal键回到测量模式。

参数设置
按par键
按②键将滚动条移到“Administrator Level”处,按enter键用①②③④键输入密码“1989”
按enter键
再按enter键进入参数设置菜单
Measurement Display（参数显示）
按enter键进入参数显示子菜单
用③④键和①②键设置显示参数如下：
Unit of Concentration（浓度单位）：ppm
Range concentration（浓度量程）：Auto
Variable（可变量）：ppm
Viewing Angle（视角）：0
用①②键将滚动条移到Return（par）处
按enter回到参数设置菜单按②键将滚动条移到Sensor Data（探头参数）处
按enter键进入Sensor Data子菜单
设置参数如下：
Polarization Voltage（极化电压）：－500mV
TC Factor（温度补偿系数）：1.000
Current Range（电流量程）：auto
Temp Detection（温度探头）：NTC 22kΩ
Sensocheck（电极检查）：Off
用②键将滚动条移到Return（par）处，按enter键回到参数设置菜单
按②键将滚动条移到Current Output1处，按enter键
用③④键和enter键设置子菜单如下：
Variable（可变量）：%AIR
Output（输出）：4…20mA（或0…20mA）
Curve（曲线设置）：Linear
按enter使光标移到Curve Parameter（曲线参数），再按enter进入。

按①②③④键改变Beginning（开始点）和End（最终点）的设置
按enter键确认，并将滚动条移到Return（par）处，回到
上一级菜单
用②键将滚动条移到Return（par）处，按enter返回
用②键将滚动条移到Return（par）处
按enter键和par键返回测量模式
查看辅助参数
显示器下端即为辅助参数
有 的为当前被激活（可改变）的辅助参数：
DATE（日期）
按①②键切换辅助参数
按③④键选择被激活的辅助参数：
NTC（温度值）
按①②键切换辅助参数
例如……
第二个选项为被激活的辅助参数项
按①②键将第二个辅助参数改为电流值
按③④键将第一个选项激活
按①②键改变第一个辅助参数
为……
膜阻抗
诊断菜单
按diag键，显示诊断菜单
查看信息：第一行为Message List（出错信息表）,右边的数字为信息数
当光标在第一行时按enter键
显示出错信息（当前显示：无出错信息）
按enter回到诊断菜单
查看校准记录：按②键将光标下移到Cal Record
（校准记录），按enter进入
显示上一次校准的记录（按②键向下滚动）：
Last Calibration：上次校准时间
Cal Mode：校准方式
Zero：零点
Slope：斜率
Rel. Humidity：相对湿度
Impedance：膜阻抗
1st Sensor Current：空气中的电流
Cal Temp：校准温度
Cal Pressure：校准压力
Response Time：响应时间
按enter键回到诊断菜单
查看仪器描述：按②键将光标移到Device Description （仪器描述）
按enter键查看Device Description的内容
Model：型号
Serial No.：系列号
Version：版本
Option：选项
按enter键回到诊断菜单
用②键将光标下移到Return(Diag)处，按enter键回到测量模式，或直接按Diag键回到测量模式。

维护
常规维护
♋包括更换电解液和溶氧膜；
♋建议每三个月更换一次电解液；♋建议初次使用时更换电解液；
♋如出现下列情形请更换溶氧膜：☹响应时间长
☹在无氧介质中电流增大、漂移
☹膜出现机械损坏
取出溶氧膜膜体
1、将探头与电缆断开；
2、旋下探头前端的膜保护套（此时溶氧膜在保护套内）；
3、将溶氧膜内的电解液倒在废液缸中；
4、把溶氧膜保护套（连同溶氧膜）倒放在工作台上；
5、取一把小号一字螺丝刀，用刀尖部抵住溶氧膜的保护圈上（见下图）。

轻轻用力将膜从保护套管中压下，用力方向为垂直略向外倾斜。

注意：刀口不能抵住膜片，否则将损坏溶氧膜。

更换探头中的电解液和溶
氧膜时应首先取出溶氧膜
更换电解液
将膜内的残余电解液倒掉，用去离子水冲洗膜体内部，用吸水纸吸干；
将膜倾斜，电解液垂直向下，如图a所示；
轻轻挤压电解液瓶，使电解液缓慢的流入膜体内；
电解液加入量见图b；
确认膜体内部没有气泡，如有气泡可轻弹膜体，排除气泡；
将膜体缓慢的旋转套入内电极上，再小心的旋紧不锈钢套管。

更换溶氧膜
取出探头中原有的膜体； 将电解液加入新的膜体中；
旋紧保护套管。

参见“取出溶氧膜膜体”参见“更换电解液和溶氧膜”
更换电解液和溶氧膜
旋下电缆接头
旋下溶氧膜保护钢套
将膜内的电解液倒入废液杯中
把膜体倒放在滤纸上（敞口向下）
用小的一字螺丝刀将溶氧膜小心地压下（千万不能顶在膜表面，详细操作方法见本指南中的“取出溶氧膜膜体”）
取出膜体
用滤纸将膜体外的电解液吸干
注意：InPro6900探头专用膜体上有兰色的“InPro6900”字样（目前，其他型号探头的膜体上没有该字样）取一瓶InPro6900专用电解液，并旋开瓶盖
将膜体斜放，把电解液瓶口对准膜体的敞口（如需更换膜则取一个新的膜体）
让电解液沿膜体内壁缓慢地流入膜体中
用手电筒在膜体底部照射，从上部观察膜体内电解液中是否有气泡。

这一步很关键，必须确认膜体内无气泡方可继续操作。

如膜内有气泡，应轻弹膜体以排除气泡。

如气泡暂时无法排除，应将膜体垂直静置几分钟，再轻弹膜体，直至气泡被排除。

电解液加入量位于膜体2/3高处
将膜体小心地装入探头中
将膜体保护钢套慢慢地旋紧……
直到看不见黑色密封圈为止
检查膜表面是否有损伤，膜体是否旋紧
操作完成
建议：更换电解液用两个膜交替使用，将换下的膜体内部用去离子水冲洗干净，晾干备用。

探头的清洁
探头（包括膜体、内电极）的清洁宜使用去离子水。

不能用含乙醇的清洗剂清洗，否则将损坏电极。

故障处理
如果空气中的电流偏低
例如：InPro6900在空气中的电流为-100nA
阴极（铂丝）的头部
有黑色物质覆盖
用1000目以上的细砂
纸轻轻打磨阴极
阴极和膜之
间有缝隙
旋紧膜保护套
或更换膜体。

电流异常的检查步骤如果仍
有问题
请联系
我们！
电缆线的检查
电缆线损坏的主要原因：
操作过程中水或其它液体进入VP接头；
电缆线的机械损坏。

检查方法：
将电缆线与探头断开，观察仪表上显示的电流值和阻抗值。

此时，正常电缆线的电流值很小（约小于0.020 nA），阻抗很大（约大于7MΩ），而且上述2个数值稳定。

参见“查看辅助参数”
Thank You。