酸雨观测仪器原理及常见故障判识

收 稿 日期 ： ０ ２ ２ ｌ ２ １— 一
第 一 作 者 简 介 ： 荣 （ ９２ ）女 ， 龙 江 省 宝 清 县 人 ， 北 农 业 大 学 ， 王 １７ 一 ， 黑 东 本科 生 ， 程师 工
黑龙 江气象
用 的 是 比较 法 的 测 量 原 理 ，在 测 量 样 品 前 ，用 两 种 具 有 稳 定 ２ 酸 雨 仪 器 故 障 情 况 介 绍 Ｐ 值 的标 准缓 冲溶 液 。 仪器 进行 “ 率 ” 准 和零 点 “ Ｈ 对 斜 校 定 位 ” 。
（ ） 装 仪 器 或 测 量 样 品 时 。 定 要 注 意保 持 复 合 电极 插 ４安 一 检 查 复 合 电 极 内氯 化 钾 溶 液 是 否 充 足 或 者 小 橡 胶 塞 是 否 打 头的清 洁与干燥 ， 不得用手触摸 ． 复合 电极 的玻璃探头不能 与 开 ， 全 部 正 常 则 换 备 用 复 合 电极 重 新 定 位 调 斜 率 。 果 斜 率 任 何 硬 物 接 触 。 如 如
０ ６ ℃ ～０ ± ． ℃ ０５
有 ． － ０ ｏ ０６ ｃ ３／ １ ２位
Ｅ＝ ｏＳ Ｐ ，Ｅ＋ ￣ Ｈ
读 数 显 示 工 作 环 境
电源
（） １
式 中 ， 为零 电位 。 ５４ Βιβλιοθήκη ０℃ ． 度 ＜８ ％ 湿 ５
２２ Ｖ＿２ ， ０ ＋ｌ Ｈｚ ０ ＋ ２ Ｖ ５ Ｈｚ
４ 电 源 电压 不 稳 或 接 地 线接 触 不 良 。 ．
１测 温探 头 未 接 好 或 已 坏 ， 接 或更 换 。 ． 连
自动 补 偿 时 ， 数 溢 出或 显 示 值 不稳 定 读 ２ 温 度 补偿 选 择 开 关 坏 ， 送 修 更 换 。 ． 应 ３ 测 温探 头插 孔 内部 断 线 。 送 修 。 ． 应 ４ 仪 器 电 路故 障 ， ． 应送 修 。
可以调 到 ９１ ， ．８ 确定复合 电极老化 。 若换备用复合电极 重新定 （ ） 雨 观 测仪 器要 保 持 清 洁 ， ５酸 观测 前 后 要 坚 持 用 纯 水 清 位 调 试 ，Ｈ 值 仍 然 不 能 调 到 ９１ ，可 以 判 断 Ｐ 计 内部 电 位 洗 探 头 并用 干净 滤纸 擦 干 ， 洁 净 的 埋 料袋 套 好 。 Ｐ ．８ Ｈ 用
酸雨观测仪器原理及常见故障判识
王 荣 ， 逯 莹 ， 刘旭 升 。
（． 鸭 山 市 气 象局 ， 龙 江 双 鸭 山 １５ ０ ；． 鸭 山 市 气 象局 ， １双 黑 ５ １０ ２双 黑龙 ’ 双 鸭 山 １５ ０ ； 江 ５ １０
３宁 武 县 气 象 局 ， ． 山西 宁武 ０７ ０ ） ３ ６ ０
３ 仪 器 电路 故 障 ， 送 修 。 ． 应
１ 复 合 电极 溶 液 干 涸 ． 充 ３Ｍ 氯 化 钾 溶 液 或 更换 电极 ． 补
” 位” 节 不 到 Ｐ 定 调 Ｈ值 ７０ ． ０
２ 复 合 电极 失 效 ， 更 换 。 ． 应
３ 内 部 电位 器 坏 ， ． 应送 修 更 换 。
计 的基 本 结 构 主要 包 括玻 璃 电 极 和 电位 差 测 量 仪 表 ，其 等 效 过 校 准 予 以确 定 ．这 就 是 实 际 测 量 操 作 中 用 两 种 已知 Ｐ 值 Ｈ 斜 校 Ｐ 电路 如 图 １ 示 。 测 量 化 学 电 池 ” 电动 势 Ｅ 所 “ 的 ｘ由 Ｎ ｍｓ 方 程 的标 准 缓 冲溶 液 进 行 “ 率 ” 准 的 原 因 。 由此 可 见 ，Ｈ 计 采 ｅ ｔ
表 １ ＰＨ计 的主 要 技 术 指 标
花 Ｒ ｘ
卜 Ｉ Ｒ ｚ － ／ ［
ｒ
… … … 一
指 标 Ｐ 值 测 量 范 围 Ｈ
参 数
０ ４ １
Ｐ 计主 机 Ｈ
… … …
Ｐ 值 测 量 精 度 Ｈ
温度 测量 范 围
温度 测量 精 度 自动温度 补偿 功 能及温 度范 围
１ 酸 雨 观 测 仪 器 的 基 本 原 理
决定 ， 内阻 Ｒ 其 ｘ由玻 璃 电极 的 特 性 决 定 ， 一 侧 的 测 量 仪 表 另
Ｐ 计 是 用 来 测 量 溶 液 Ｐ 值 的仪 器 ， 验 室 常 用 的 酸 度 主机 为 高 准确 度 的 电位 差 计 ， 了保 证 测 量 的准 确度 。 输 入 Ｈ Ｈ 实 为 其 计有 雷磁 ２ ５型 、ＨＳ ２型 和 Ｐ Ｓ ３型 等 。酸 雨 观 测 仪 器 测 阻抗 Ｒ 应 满 足 Ｒ ＞ 条件 。 Ｐ 一 Ｈ 一 ｉ ＞Ｒ 的 Ｐ 值 的 方 法 是 电位 测 定 法 ， 用 溶 液 的 电化 学 性 质 测 量 氢 离 Ｈ 利
第２ ９卷
酸 雨 观 测 规 范 中 。对 Ｐ 计 常 见 故 障 的 诊 断 和处 理 做 了 Ｈ 总结 ， 见表 ２ 详 ．
表 ２ Ｐ 计 常见 故 障 和 诊 断 处 理 Ｈ 故 障 １保险丝断 。 更换。 ． 应 电 源 已接 通 。 无显 示 但 ２ 电源 或 变 压 器 坏 ， ． 应送 修 或更 换 。 可 能 原 因 和处 理
３ 酸 雨 观 测 中 出现 的 故 障 问 题 总 结
准 Ｐ 计 的过 程 中 ， 论 是 定 位 还 是 调 斜 率 ，Ｈ 值 都 无 变 化 ， Ｈ 无 Ｐ
Ｐ 计 的校 准 需 要 经 过 中 性 标 准 缓 冲溶 液 定 位 然 后 用 酸 为定值 。 出现此种情况 。 Ｈ 如 则可查看复合 电极探头部分 的小玻 性 或 碱性 标 准 缓 冲 溶 液 调斜 率 两 个 步 骤 。此 处 用 碱 性 标 准 缓 璃球 ， 否 破 损 。 是 冲溶 液 调 斜 率 。在 Ｐ 计 日常 校 准 工 作 中 。 到 过 很 多 问 题 ． ３４ 测 温 探 头 与 玻 璃 管 温 度 表 存 在 仪 器 差 Ｈ 遇 ．
１１ 主要 技术 指 标 ．
Ａｍｐ
型 ， ， ，
学 电 、 、 池 ‘、
酸 雨 观 测 站 使 用 Ｐ 计 测 量 降 水 样 品 的 Ｐ 值 ， 要 技 术 Ｈ Ｈ 主 指 标 须 符 合 国 家 标 准 Ｇ ，１ １ ５ １８ Ｂ１ １６ — ９ ９中 ００ ｒ ．１级 Ｐ 计 的 有 Ｈ 关规定和要求 。 分指标如表 １ 列 。 部 所
２ 复 合 电极 内 阻 太 高 ， ． 寿命 已 到 ， 更换 。 应 Ｐ 值 测 量 时 ， 数 不稳 定 Ｈ 读
３ 复 合 电极 插 头 （ ） 潮 或 受 污 染 ， 关 机 后 用 ９ ％酒 精 擦 拭 复 合 电极 插 ． 座 受 应 ５
头 （ ）干燥 后 再 使 用 。读 数仍 然 不 稳 定 时 。 及 时 送 修 或 送 检 。 座 ， 应
第２ ９卷 第 ２期 ２１ ０ ２年 ６月
黑 龙 江 气 象
ＨＥ Ｌ Ｉ ＯＮｃ Ｉ ＮＧ ＭＥ Ｅ ＪＡ Ｔ ＯＲＯＬ Ｙ ＯＧ
Ｖ０ ．９ Ｎｏ ２ Ｉ２ ．
Ｊ ｎ ． ０１ ｕｅ ２ ２
文章 编 号 ：０ ２ ２ ２ （０ ２ ２ ０ ２ — ２ １０ — ５ Ｘ２ １） — ０ ９ ０ ０
常 ， 中性 缓 冲溶 液 定 位 时却 无 法 达 到 ６８ 。 新 配 制 标 准 缓 量 仪 器 感 应 部 分 材 料不 一 致 所 造 成 ， 未确 定 。 用 ． 重 ６ 但 冲 溶 液 以及 更 换 测 温 探 头 调 试 仪 器 ，仍 定 不 了位 ．故 判 断 出 ４ 酸 雨观 测工 作 中应 注 意 事 项
１ 复 合 电极 老 化 ， 能下 降 ， 更换 。 ． 性 应 “ 率” 节不到 Ｐ 斜 调 Ｈ值 ４０ ． ０或 Ｐ 值 调不 到 ９１ 。 Ｈ ．８ ２ 内部 电 位器 坏 ， 送 修更 换 。 ． 应
１ 水 样 Ｋ值 过 低 （ 低 于 １ ， ｃ ）适 当延 长 平 衡 时 间 。 ． 如 ０ｐ ・ｍ ， ｓ
现总结归纳如下 ：
３１ 复 合 电 极 不 能 定 位 ．
每月校准 Ｐ 计测 温探头后 。 定位调 试及测量 水样 Ｐ Ｈ 在 Ｈ 值 时 ，用 测 温探 头 和玻 璃 管 温度 表 同 时 测 量 标 准 缓 冲溶 液 及
仪器在试运行期 间 ， 首次使 用前 ， 校准 Ｐ Ｈ计测温探头 正 水 样 温 度 ， 现 两 个 值 相 差 １ 一 ． 发 ． ２０℃。 此 种 情 况 疑 为 两 种 测 Ｏ
变 ， 不 到 稳 定 值 。 此 问 题 由 以 下 几 种 情 况 造 成 ， 合 电极 内 达 复
复合 电极 ；Ｈ计 内部 电位器损坏 。 Ｐ 需送修 。
（ ） 以定 位 ， 是 调 斜 率 时 Ｐ 值 无 法 调 到 ９１ 。此 时 ２可 但 Ｈ ．８
（ ） 样 品观 测 时 ， 器 一定 要 断 电 ， 用 专 用套 盖好 。 ３无 仪 并
Ｅ＝ ｘ Ｈ ￣Ｓ Ｐ （） ２ 式 （） ２ 中的 斜 率 Ｓ除 与 玻 璃 电极 的特 性 有 关 外 ， 与待 测 还
化 学 电 池 ” 电动 势 Ｅ ， 可 以 测 量 溶 液 的 Ｐ 值 。 因 此 ， Ｈ 溶 液 的 温 度 、 的 就 Ｈ Ｐ 电位 差 计 的输 入 特 性 等 因素 有 关 ， 要 进 一 步 通 需
１ Ｐ 计 的基 本 电路 结 构 和 工 作 原 理 ． ２ Ｈ
１简 Ｐ 计 主 要 由 主机 、 Ｈ 复合 电 极 、 温 探 头 、 路 插 头 、 测 短 电极 （ ） 化 为 ：
支架 和电源线等部件构成 。
如 果 能 够 准 确 地 测 量 玻 璃 电极 和 待 测溶 液 组 成 的 “ 量 测
（ ） 合 电 极 能 定 位 ， 是 斜 率 无 法 调 到 ９１ 。 停 的 跳 试剂溶液喷溅到身体及仪器设 备和工作 台面上 。 １复 但 ．８ 不 （ ） 雨 实 验 室 一 定 要 有 稳 压 电 源 ， 定 要 常 通 风 并 保 持 ２酸 一 部 有 气 泡 ， 用 手 指 轻 弹 使 气 泡 消 失 ； 合 电极 老 化 。 更 换 干 燥 、 可 复 可 无尘 。
＿ ●－ ＿ － ＿ ＿ － ＿＿ Ｉ● ● ● －＿ ＿－ ●－ ＿ ＿ ●－ ＿ ●＿ ＿ ＿ ＿＿ ●＿ ● ＿ － ● －－ ＿＿ － ＿ ＿ ● ●＿ ●－ ＿ ● － － －＿ ＿＿ ＿＿ ＾ ＿ ●● －● ＿－ ● ＿
子 浓 度 ， 以确 定 溶 液 酸 碱 度 。 氢 离 子 浓 度 的 负 对 数 称 为 Ｐ Ｈ 值 。 常 Ｐ 值 为 ０ １ 。 ５℃中性 水 的 Ｐ 值 为 ７ Ｐ 值 ＜ 通 Ｈ ４ ２ Ｈ ，Ｈ ７的 溶 液 为酸 性 ， Ｈ值 ＞７为 碱 性 。 Ｐ
Ｐ Ｈ计 主 机 故 障 ， 换 新 Ｐ 计 。 更 Ｈ
３ ． 斜 率 调 不 到 ９ １ ２ ． ８
（） １ 由于 酸 雨 观 测 属 于 特 殊 观 测 项 目 。 学 试 剂 带 腐 蚀 化
性 ， 工作 中要 求 观 测 员 操 作 时注 意 自身 安 全 ， 到不 将 化 学 在 做
在 实 际应 用 的 Ｐ 计 中 ，测 量 仪 表 部 分 都 设 计 了 仪 器 零 Ｈ
点 电 位 调 节 电路 ， 即产 生 一 个 与 昂 大 小 相 等 、 性 相 反 的 电 极 位 来 抵 消 。在 Ｐ 计 的实 际 操 作 中 ， 已知 Ｐ 值 的 标 准 缓 Ｈ 用 Ｈ 冲 溶 液 进 行 仪 器 的 “ 位 ” 就 是 要 确 定 的 大 小 ， 而 使 式 定 ， 进
± ０２ ０．
图 １ Ｐ Ｈ计 的等 效 电路 原 理 图 当 Ｒ ＞ Ｒ 时 ， 测 量 的影 响 可 以忽 略 ， 位 差 计 测 ＞ Ｒ 对 电 得 的 电 位 差 等 于 玻 璃 电 极 产 生 的 电 动 势 。 于 是 ， 由
Ｎｅ ｔ 程 可 以 写 出 ： ｍｓ 方