总有机碳 总有机碳基本信息 总有机碳测定方法 总有机碳应用 总有机碳分析仪 总有机碳存在的问题

总有机碳是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。水中有机物的种类很多,除含碳外,还含有氢、氮、硫等元素,目前还不能全部进行分离鉴定。常以“TOC”表示。TOC是一个快速检定的综合指标,它以碳的数量表示水中含有机物的总量。但由于它不能反映水中有机物的种类和组成,因而不能反映总量相同的总有机碳所造成的不同污染后果。由于TOC的测定采用燃烧法,因此能将有机物全部氧化,它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量。通常作为评价水体有机物污染程度的重要依据。[1] 

总有机碳

变压器油气相色谱分析仪变压器油气相色谱分析仪简介

也是充油电气设备制造厂家对其设备进行出厂检验的必要手段。

仪器配备大屏幕LCD液晶显示界面,菜单式中文操作,显示直观、操作方便。仪器采用双柱并联分流系统,配有热导检测器、双氢焰检测器及甲烷转化器,能一次进样完成H2、O2、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、全分析。

变压器油气相色谱分析仪执行标准

GB/T 17623-1998《绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法》

GB/T 7252-2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》

DL/T 722-2000《变压器油中溶解气体分析和判断导则》

变压器油气相色谱分析仪性能指标

(1)最小检测量:一次进样,进样量为1mL时,油中最小检测浓度:

溶解气体的分析(uL/L)

H2

CO

CO2

CH4

C2H4

C2H6

C2H2

2

2

2

0.1

0.1

0.1

0.1

(2)定性重复性:偏差≤1%

(3)定量重复性:偏差≤3%

变压器油气相色谱分析仪变压器油气相色谱分析仪配置

仪器主机

GC-2010气相色谱仪

1台

进样器

填充柱液体进样口(PIP)

2个

镍转换炉

co co2转换CH4

1套

检测器1

氢火焰检测器(FID)

2套

检测器2

热导检测器(TCD)

1套

色谱柱

油分析柱

2只

外部气源

氮空氢发生器或氮空氢钢瓶

1套

色谱工作站

变压器油专用工作站

1套

振荡仪

自动加热型

1套

标气

绝缘油标气

1瓶

变压器油气相色谱分析仪主要技术特点

1.实现计算机实时控制和数据处理

(1)主控电路采用了功能先进的微处理器、大容量的FLASH及EEPROM存储器的采用,使数据的保存更加可靠;同时集测量、控制、电源于一块电路板的一体化设计提高了仪器的抗干扰性和可靠性;

(2)采用微处理器的温度控制电路,各加热区被控对象的温度精度达到0.1度;

(3)柱箱具有双重的超温保护装置。任一路温度超过设定极艰,仪器均会停止加热,并在显示器上报告故障部位;

(4)智能化的双后开门技术,保证仪器在柱箱温度在接近室温工作时也能有良好的控温精度,并能快速降温;

2.高精度、稳定可靠的温度控制系统

(1)主控电路采用了功能先进的微处理器、大容量的FLASH及EEPROM存储器的采用,使数据的保存更加可靠;同时集测量、控制、电源于一块电路板的一体化设计提高了仪器的抗干扰性和可靠性;

(2)采用微处理器的温度控制电路,各加热区被控对象的温度精度达到0.1度;

(3)柱箱具有双重的超温保护装置。任一路温度超过设定极艰,仪器均会停止加热,并在显示器上报告故障部位;

(4)智能化的双后开门技术,保证仪器在柱箱温度在接近室温工作时也能有良好的控温精度,并能快速降温;

3.简洁明了的人机对话界面,操作简便,易学易用

(1)仪器采用大屏幕LCD液晶显示技术,显示直观、操作方便、更适合中国国情;

(2)自我诊断功能,能显示故障部位;

(3)触摸式键盘方便使用者对各项操作数据进行设定;

(4)数据断电保护功能,仪器所设定的运行数据在断电后能长期保存;

(5)具有秒表功能;

(6)十种分析参数的存储功能,适应多样品分析场合。

变压器油气相色谱分析仪主要技术指标

1.氢火焰离子化检测器(FID)

(1)圆筒型收集极结构设计,石英喷嘴,响应极高

(2)检测限:≤8×10g/s(正十六烷/异辛烷)

(3)基线噪声:≤2×10A

(4)基线漂移:≤2×10A/30min

(5)线性:≥10

2.热导检测器(TCD)

(1)采用半扩散式结构

(2)电源采用恒流控制方式

(3)灵敏度:≥2500mV·ml/mg(正十六烷/异辛烷)。

(4)基线噪声:≤20μV。

(5)基线漂移:≤100μV/30min。

(6)线性 ≧10

3.大屏幕LCD液晶显示

(1)清晰显示各路温度的设定值,实测值和保护值

(2)实时显示仪器状态

(3)可通过键盘通桥流

(4)十种分析参数的储存功能

4.温控指标

(1)柱 箱:室温上5℃~399℃ 精度±0.1℃

(2)进样器:室温上5℃~399℃ 精度±0.1℃

(3)检测器:室温上5℃~399℃ 精度±0.1℃

(4)转化炉:室温上5℃~399℃ 精度±0.1℃

5.其他参数

(1)尺寸:宽655mm×高50mm×深480mm

(2)重量:~48kg

(3)电源:220V±22V,50Hz,功率≥2kW

功能完善的专用色谱工作站

绝缘油专用色谱工作站是基于windows XP系统开发的最新一代色谱工作站,是经专业设计具有强大功能的实用数据处理系统,其故障判断符合最新的国家标准,数据采集采用24位高精度的USB接口数据采集卡,输入范围可达-2v~ 2v,分辨率 1 μV。

变压器油色谱分析与故障诊断内容简介

本书围绕DL/T 722—2000和GB/T 7252—2001《变压器油中溶解气体分析和判断导则》的要求,对利用气相色谱法分析油中溶解气体的原理和方法进行了系统的论述;对变压器等充油电气设备的常见故障发生的原因、检查、处理和预防进行了综述,并列举了大量的故障实例,为故障诊断和处理提供了有益的经验。书中对利用油中气体分析数据诊断变压器等充油电气设备内部有无故障、故障类型及其严重程度等均予以全面阐述,提出了不少独到见解。本书介绍了编者创建改良三比值法的过程,并对人们在应用改良三比值法时提出的一些疑问进行了详尽的解释。

本书理论联系实际,有较高的实用性和可操作性,可供变压器运行维护和管理工作者学习和参考,也可作为变压器色谱分析技术培训的教材或参考资料。[1]

电力变压器油色谱分析及故障诊断技术作者简介

李德志—男,1957年生,本科,高级工程师,绝缘专业,长期从事色谱分析和在线色谱检测系统研究,变压器故障诊断,1992年开展科研项目《运行变压器色谱在线检测技术研究》,在国际上率先研究成功单热导(TCD)检测微量烃技术,并提出超声波在线脱气理论,该项目获得华中网局、河南省电力公司科技进步一等奖,在国内外期刊、会议发表论文11篇。

变频功率分析仪概述

变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量:

◆信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。

◆信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括:电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、谐波等。

变频功率分析仪是用于各类变频调速系统的电压、电流、功率、谐波等电量测试、计量的新型测量设备,是变频技术高速发展的必然产物,也是变频技术持续健康发展的重要基础仪器,更是变频设备能效评测不可或缺的工具。

变频功率分析仪通用框图

右图所示为变频功率分析仪的通用框图,依据所采用的技术,图中列出的所有部件并非均不可缺少。如有需要,图中的变送电路可以包含各种进行电压、电流变换的模拟量输出的传感器或变送器。图中的传输系统用于传输数字信号,可以是仪器内部的连线,也可以外部的连线,外部连线可以是电缆或光纤或无线传输系统,采用电缆或光纤或无线传输系统时。分析仪在结构上一般包括三个部分:传输系统之前的数字量输出变频电量变送器(包含变频电压变送器、变频电流变送器或二者的组合)、电缆或光纤或无线传输系统、传输系统之后的数字量输入二次仪表。为表述方便,本部分根据传输系统的不同形式,分为一体式变频功率分析仪和分体式变频功率分析仪。

注1:采用分体的方式更为合理,原因是这样可以将数字量输出变频电量变送器移至测量前端,从而缩短模拟量传输线路,可以有效降低传输线路的损耗和干扰。

注2:对于分体式变频功率分析仪,有时将数字量输出变频电量变送器称为数字量输出变频电量传感器,将数字量输入二次仪表称为变频功率分析仪,而将包含传输系统在内的三个部分一起称为变频功率测试系统。但是,本部分规定的变频功率分析仪是上述三个部分的总和。[1]

变频功率分析仪额定值

变频功率分析仪一次电压

220V、380V、660/690V、1000/1140V、3k/3.3kV、6kV、10kV、20kV、35kV。

变频功率分析仪一次电流

10A、12.5A、15A、20A、25A、30A、40A、50A、60A、75A以及它们的十进制倍数或小数。有下划线者为优先值。

变频功率分析仪频率范围

对于变频功率分析仪而言,额定频率范围应该是一组包含下限和上限的数值,额定频率范围由制造厂家自行规定,在规定的额定频率范围内,分析仪的测量误差应满足准确级对应误差限制的要求。

变频功率分析仪辅助电源电压

额定辅助电源电压是指装置运行时在其自身电源端口测得的电压,如有必要,包括制造方提供的或要求装入的串联辅助电阻或附件,但不包括连接电源的导体。

额定辅助电源电压包括交流电源和直流电源。交流电源应采用230/400V。

注:230/400V将是未来唯一的IEC标准电压,并推荐在新系统上采用。IEC 标准化工作将在下阶段考虑把现有系统中的220/380V和240/415V这些不同电压归入230/400V(1±10%)范围内。

变频功率分析仪辅助电源频率

额定电源频率的标准值为直流、50Hz和60Hz。

变频功率分析仪采样速率

采样速率不应低于带宽(或防混叠滤波器截止频率)的两倍。

变频功率分析仪带宽

带宽额定值不应高于采样速率的1/2。[1]

变频功率分析仪准确级标称

变频功率分析仪准确级

对于分体式变频功率分析仪,其测量准确度取决于数字量输出变频电量变送器的准确级,可只对数字量输出变频电量变送器的准确级进行标称,其准确级按照测量用变频电量变送器检定规程进行试验。然而,标称该类变送器准确级时,需与数字量输入的二次仪表配合才能完成准确级试验过程。准确级验证过程中,也完成了数字量输入仪表的数值运算方式方法的正确性。

变频功率分析仪准确级应以该准确级在额定频率范围内、额定电压和/或额定电流下所规定的最大允许误差百分数来表示。

电压、电流和功率的准确级应分别标称;

电压、电流应分别标称真有效值和基波有效值的准确级;

功率应分别标称有功功率和基波有功功率的准确级;

对于电压、电流具备多个量程的分析仪,标称的准确级应适用每个量程。

变频功率分析仪标准准确级

变频功率分析仪的电压、电流测量的标准准确级为:0.05、0.1、0.2、0.5、1;

变频功率分析仪的功率测量的标准基本准确级为: 0.1、0.2、0.5、1、2;

变频功率分析仪的标准角差准确级为: 普通、S1、S2、S3;

变频功率分析仪的功率测量标准准确级为基本准确级与角差准确级的组合,例如:0.1级、0.1S1级、0.1S2级、0.2S3级等等。

若交、直流准确级不同,应同时标称两者的准确级。

变频功率分析仪直流准确级

电网采用变压器变电后,电量不含直流分量,但是,对于直接变频器输出变频电量,由于变频器设计、器件等的影响,可能会输出直流分量,对于电压型变频器而言,小的直流电压分量,可在负载(电机)端产生较大的直流电流,影响电机的正常运行。因此,用于直接测量变频器输出的变频电量分析仪,应该可以测量直流分量。

能够测量直流分量的变频电量变送器,应标注直流准确级,直流准确级应以该准确级在额定电压和/或额定电流下所规定的最大允许误差百分数来表示。

变频功率分析仪谐波准确级

谐波测量准确度与谐波分布特点有关。电网谐波主要为低次谐波,且含量较小。变频电量分析仪用于测量电网谐波时,其准确级要求同GB/T20840.8-2007。

变频器输出PWM波的谐波分布与电网不同,主要有下述特点:

A、 谐波主要集中在开关频率整数倍附近,其谐波频率较高。对于二电平变频器,变频电量变送器的带宽至少是开关频率的6倍以上。对于三电平和多电平变频器,带宽不低于基波频率的10倍以上。

B、 谐波幅值较大,在带宽范围内,可以获取较高的测量精度。

在额定频率范围内,谐波含量大于仪表量程10%时,要求谐波幅值误差不大于等级指数的2倍。

在额定频率范围之外,1/4带宽范围之内,谐波含量大于仪表量程10%时,谐波幅值误差不大于±5%。

调制比大于0.25时,谐波总含量的误差不大于±5%。[1]

变频功率分析仪技术指标

项目 技术指标 条件

带宽 100kHz

最高采样频率 250kHz

电压测量精度 0.2%rd 幅值:0.75%~150%UN;基波频率:DC,0.1Hz~400Hz

电流测量精度 0.2%rd 幅值:1%~200%IN;基波频率:0.1Hz~400Hz

功率测量精度 0.5%rd 功率因数:0.2~1;基波频率:0.1Hz~400Hz

功率测量精度 1%rd 功率因数:0.05~0.2;基波频率:0.1Hz~400Hz

频率测量精度 0.02%rd 0.1Hz~400Hz

电压过载时间 10分钟 U<1.5UN

电流过载时间 3分钟 I<2IN

隔离电压 2UN+1kV 50Hz,1min

WP4000变频功率分析仪定义


  变频功率分析仪

该仪器/系统由数字量输出的变频电量变送器和数字量输入的二次仪表构成,两者通过光纤连接。完全避免了复杂电磁环境下传输环节的衰减和干扰。

采用电机、变频器、变压器、节能灯具等电器产品的各种试验工况下实测最低准确度指标作为标称准确度指标。

根据电压、电流的量程从1mV~20kV,100uA~7000A,变频电量变送器有100多种规格型号可供选择,对于高压、大电流测量,既可采用低电压、小电流的变送器与外部传感器配套使用,也可直接采用高电压、大电流的变频电量变送器直接测量,减少中间环节,提高系统测量准确度。

每台分析仪可配置1~6个功率单元(变频电量变送器),对于更多功率单元的测试项目,可采用多台分析仪级联,在同步光纤的控制下,实现多台分析仪之间的准确同步测量。

WP4000变频功率分析仪特点

WP4000变频功率分析仪前端数字化

IEC指出:将被测参量转变为数字量参数更为合理,原因在于对传统模拟量输出变送器的模拟量输出要求是基于有局限的常规技术,并非依据使用被测参量信息的设备的实际需要。

测量的目的是基于某种需要对被测量的信息进行感知、分析和处理。其核心价值在于对测量行为所获取的信息“分析和处理”的质量。
  传感器与二次仪表之间的模拟量传输线路,是引入电磁干扰的主要环节;同一电磁环境下,信号越小,传输线路越长,受干扰程度越大。
  电磁环境日益复杂,经实验室计量检定的高精度测量装置,受电磁干扰的影响,在工业现场不一定能够发挥其应有的精度特性,甚至不一定能够正常运行。
  工业社会的快速发展使对测量的准确性、合理性和高效率提出了更高的要求,显而易见,融合着现代计算机技术、网络技术、通讯技术、自动化技术等的数字化设备信息和数据的处理分析能力更强、智能化、自动化程度更高,适应日益复杂的现场电磁环境的能力更强,它必将成为测量系统中不可或缺的核心构件。开发基于前端数字化的传感器/变送器和效率更高、分析运算能力更强的数字化测量二次设备也必然成为测试技术发展的主流方向。

WP4000变频功率分析仪在传感器/变送器环节,即将被测信号数字化,传感器/变送器与二次仪表之间采用数字光纤通讯,避免了信号传输环节的损失与干扰,并方便网络化,智能化应用。

IEC指出:所有仪表和测量装置的误差都必须进行实际测量,未经测量,仅是以其它测量中计算出来的和引用电压、电流和功率因数组合的误差,不能作为评价装置基本误差的依据。

常规的测量方法是:电压/电流传感器先将高电压/大电流信号变换为低电压/小电流信号,再连接到分析仪,分析仪只测量低电压和小电流信号。这种方式下,传感器和分析仪及传输线路都会引入测量误差,一方面加大了测量误差,另一方面也使测量误差不好预计。

AnyWay变频功率分析仪,不论是低电压、小电流还是高电压、大电流信号,均可采用各种不同量程的变频电量变送器直接连接一次回路,变送器直接输出数字信号,二次仪表只是对数字信号进行必要的运算,并不会增加误差,这样,引入误差的环节只有一个,只需要对变频电量变送器的误差进行试验,即可确定整个系统的误差。

WP4000变频功率分析仪宽幅值范围

普通传感器及仪表一般只能在较窄的范围内保证测量准确度,对于被测信号变化范围较宽时,通常采用多个传感器结合换挡开关进行换挡,以拓宽测量范围。WP4000变频功率分析仪在一个传感器在其内部设置8 个档位,每个档位只测量在本档位量程的50%~100%范围内信号,实现在1%~200%额定输入的范围内实现高准确度测量。由于采用无缝量程转换技术,档位切换时,数据不丢失,可满足各种宽范围内的动态测量。

WP4000变频功率分析仪宽相位范围

以电机及变压器为例,空载时的功率因数很低,而此时的输入功率往往就是设备的主要损耗。低功率因数下的高准确度测量,是评价电机、变压器等高能效产品的重要技术指标。传感器及仪表的角差指标直接影响功率测量准确度,功率因数越低,同样的角差对功率测量的准确度影响越大。大多数仪器仪表的功率测量准确级的参比条件是功率因数等于1,不明示测量难度大的低功率因数下的准确度指标。大多数用于变频电量测量的传感器,不标称相位指标,系统的相位误差不明确,低功率因数时,功率测量准确度处于未知状态。AnyWay系列变频电量测量/计量产品,电压、电流测量具有极小的角差,实现了在0.05~1 功率因数范围内的高准确度测量。

WP4000变频功率分析仪宽频率范围

多数用于变频电量测量的传感器和仪器仪表,往往在适用范围中明示适用于甚至是专业针对变频电量测试,而标称的准确度指标却只能在工频下能够成立。非工频下的测量准确度要么较低,要么不明示,导致用户采购了标称准确度很高的测量设备,测量结果却与实际大相径庭。
  WP4000变频功率分析仪实现了在电机、变频器、变压器等关注的全频率内的高准确度测量,以全频率范围内最低的准确度指标标称设备准确度指标。[1]

变频电量分析仪定义

变频电量分析仪是指以变频电量为基本测量与分析对象的仪器/装置。

变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量。

◆信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。

◆信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括:电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、谐波等。

变频电量分析仪通用框图

变频电量分析仪器通用框图

右图所示为变频电量分析仪的通用框图,依据所采用的技术,图中列出的所有部件并非均不可缺少。如有需要,图中的变送电路可以包含各种进行电压、电流变换的模拟量输出的传感器或变送器。图中的传输系统用于传输数字信号,可以是仪器内部的连线,也可以外部的连线,外部连线可以是电缆或光纤或无线传输系统,采用电缆或光纤或无线传输系统时。分析仪在结构上一般包括三个部分:传输系统之前的数字量输出变频电量变送器(包含变频电压变送器、变频电流变送器或二者的组合)、电缆或光纤或无线传输系统、传输系统之后的数字量输入二次仪表。

为表述方便,本部分根据传输系统的不同形式,分为一体式变频电量分析仪和分体式变频电量分析仪。

注1:采用分体的方式更为合理,原因是这样可以将数字量输出变频电量变送器移至测量前端,从而缩短模拟量传输线路,可以有效降低传输线路的损耗和干扰。

注2:对于分体式变频电量分析仪,有时将数字量输出变频电量变送器称为数字量输出变频电量传感器,将数字量输入二次仪表称为变频电量分析仪,而将包含传输系统在内的三个部分一起称为变频电量测试系统。但是,本部分规定的变频电量分析仪是上述三个部分的总和。

变频电量分析仪分类

依据传输系统不同,变频电量分析仪可以分为数字量传输变频电量分析仪和模拟量传输变频电量分析仪。截止2013年6月,市面上大部分变频电量分析仪均为模拟量传输的变频电量分析仪,AnyWay变频功率测试系统是一种数字量传输的变频电量分析仪。

依据被测量不同,可以分为变频电压分析仪、变频电流分析仪和变频功率分析仪。常见的谐波分析仪一般属于变频电压分析仪,而常见的宽频功率分析仪属于变频功率分析仪。[1]

功率表概述

功率是表征电信号特性的一个重要参数。在直流和低频范围,可以通过测量电压和电流计算功率,功率的瞬时值可用下式表示:

对于周期信号,一个周期内的瞬时功率的平均值,称为有功功率。有功功率按下式计算:

一种功率表

对于正弦电路,下式成立:

上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。

在超高频和微波频段,有TEM波和非TEM波之分。在TEM波的同轴系统中,电压和电流虽有确切含意,但测量其绝对值很困难。在波导系统中,因为存在不同的电磁模式,电压和电流失去唯一性。在个频段和各传输系统中,功率是单值表征信号强度的重要方法。在射频范围直接测量功率代替了电压和电流的测量。

功率表度量单位

功率定义为单位时间内所做的功。基本单位为瓦(W),1W等于在1秒内做1焦耳的功。常用的功率单位还有兆瓦(1MW=10^6W)、千瓦(1KW=10^3W)、毫瓦(1mW=10-3W)、微瓦(1μW=10-6W)、皮瓦(1Pw=10-12W)。

另一种常用的功率单位以分贝毫瓦(dBm)表示。它以1毫瓦为基准电平P0=1mW,实际功率值P(mW)与P0比较后取对数。这是功率的绝对单位。

也可用分贝瓦(dBW)作为功率单位,此时P0=1W,即1 dBW=3 dBm。

功率表分类

常见变频电量波形及频谱(5张)根据被测信号频率分类

功率计可分为:直流功率计、工频功率计、变频功率计、射频功率计和微波功率计。由于直流功率等于电压和电流的简单乘积,实际测量中,一般采用电压表和电流表替代。工频功率计是应用较普遍的功率计,常说的功率计一般都是指工频功率计。变频功率计是21世纪变频调速技术高速发展的产物。其测量对象为变频电量,变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量:

1、信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。

2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。

除了变频器输出的PWM波,二极管整流的变频器输入的电流波形,直流斩波器输出的电压波形,变压器空载的输入电流波形等,均含有较大的谐波,右图中为常见变频电量的波形及相关频谱图。

由于变频电量的频率成分复杂,变频功率计的测量一般包括基波有功功率(简称基波功率)、谐波有功功率(简称谐波功率)、总有功功率等,相比工频功率计而言,其功能较多,技术较复杂,一般称为变频功率分析仪或宽频功率分析仪,部分高精度功率分析仪也适用于变频电量测量。

变频功率分析仪可以作为工频功率分析仪使用,除此之外,一般还需满足下述要求:

1、满足必要的带宽要求,并且采样频率应高于仪器带宽的两倍。

2、要求分析仪在较宽的频率范围之内,精度均能满足一定的要求。

3、具备傅里叶变换功能,可以分离信号的基波和谐波。

射频或微波功率计按照在测试系统中的连接方式不同分类

终端式通过式两种。终端式功率计把功率计探头作为测试系统的终端负载,功率计吸收全部待测功率,由功率指示器直接读取功率值。通过式功率计利用某种耦合装置,如定向耦合器、耦合环、探针等从传输的功率中按一定的比例耦合出一部分功率,送入功率计度量,传输的总功率等于功率计指示值乘以比例系数。

射频或微波功率计按的测量原理分类

测热电阻型功率计使用热变电阻做功率传感元件。热变电阻值的温度系数较大。被测信号的功率被热变电阻吸收后产生热量,使其自身温度升高,电阻值发生显著变化,利用电阻电桥测量电阻值的变化,显示功率值。

热电偶型功率计热电偶型功率计中的热偶结直接吸收高频信号功率,结点温度升高,产生温差电势,电势的大小正比于吸收的高频功率值。

量热式功率计典型的热效应功率计,利用隔热负载吸收高频信号功率,使负载的温度升高,再利用热电偶元件测量负载的温度变化量,根据产生的热量计算高频功率值。

晶体检波式功率计晶体二极管检波器将高频信号变换为低频或直流电信号。适当选择工作点,使检波器输出信号的幅度正比于高频信号的功率。

射频或微波功率计按被测信号连续性分类

有连续波功率计和脉冲峰值功率计。

功率表技术指标

功率表变频

变频功率分析仪(3张)以下是变频功率分析仪的典型技术指标

带宽:50kHz~100kHz;

采样频率:大于带宽的2倍;

电压、电流准确级:0.02级、0.05级、0.1级、0.2级、0.5级;

功率准确级:0.05级、0.1级、0.2级、0.5级、1级;

准确级适用基波频率范围:DC,0.1Hz~400Hz;

准确级适用电压范围:0.75%Un~150%Un;

准确级适用电流范围:1%In~200%In;

准确级适用功率因数范围:0.05~1。

功率表射频

以下是射频功率计的典型技术指标

功率范围

保证测量精度的可测功率值的范围。功率计的功率范围决定于功率探头。

最大允许功率

探头不被损坏的最大输入功率值,通常指平均功率。在测量大功率峰值信号时,注意峰值电压和峰值功率不能超过一定值,否则会造成功率探头烧毁。

频率范围

能保证测量精度和性能指标的被测信号的频率范围。

测量精度

指功率探头校准修正后的精度。不包括测试系统的失配误差。

稳定性

功率计的稳定性取决于功率探头的稳定性和指示器的零漂及噪声干扰。

响应时间

也称功率传感元件的时间常数。通常指功率指示器上升到稳定值的64%所需的时间。

探头的型号、阻抗

选用功率计探头时,功率探头的使用频率、功率范围必须与被测信号一致,探头传输线的结构和阻抗应与被测传输线相互匹配。

功率表应用

功率表光功率测量

用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中,测量光功率是最基本的,非常像电子学中的万用表。在光纤测量中,光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率,一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用,则能够测量连接损耗、检验连续性,并帮助评估光纤链路传输质量。

功率表电气产品检试验

变频功率分析仪适用于电力推进、电机、风机、水泵、风力发电、轨道交通、电动汽车、变频器、特种变压器、荧光灯、LED照明等领域的产品检试验、能效评测及电能质量分析。

变频功率计的应用(7张)

功率表注意事项

功率表量程选择

选择功率表的量程就是选择功率表中的电流量程和电压量程。使用时应使功率表中的电流量程不小于负载电流,电压量程不低于负载电压,而不能仅从功率量程来考虑。例如,两只功率表,量程分别是IA、300V和2A、150V,由计算可知其功率量程均为300W,如果要测量一负载电压为220V、电流为IA的负载功率时应逸用IA、300V的功率表,而2A、150V的功率表虽功率量程也大于负载功率,但是由于负载电压高于功率表所能承受的电压150V,故不能使用。所以,在测量功率前要根据负载的额定电压和额定电流来选择功率表的量程。

功率表测量线路

电动系测量机构的转动力矩方向和两线圈中的电流方向有关,为了防止电动系功率表的指针反偏,接线时功率表电流线圈标有“·”号的端钮必须接到电源的正极端,而电流线圈的另一端则与负载相连,电流线圈以串联形式接入电路中。功率表电压线圈标有“·”号的端钮可以接到电源端钮的任一端上,而另一电压端钮则跨接到负载的另一端,。

当负载电阻远远大于电流线圈的电阻时,应采用电压线圈前接法。这时电压线圈的电压是负载电压和电流线圈电压之和,功率表测量的是负载功率和电流线圈功率之和。如果负载电阻远远大于电流线圈的电阻,则可以略去电流线圈分压所造成的影响,测量结果比较接近负载的实际功率值。

当负载电阻远远小于电压线圈电阻时,应采用电压线圈后接法 。这时电压线圈两端的电压虽然等于负载电压,但电流线圈中的电流却等于负载电流与功率表电压线圈中的电流之和,测量时功率读数为负载功率与电压线圈功率之和。由于此时负载电阻远小于电压线圈电阻,所以电压线圈分流作用大大减小,其对测量结果的影响也可以大为减小。

如界被测负载本身功率较大,可以不考虑功率表本身的功率对测量结果的影响,则两种接法可以任意选择。但最好选用电压线圈前接法,因为功率表中电流线圈的功率一般都小于电压线圈支路的功率。

功率表正确读数

一般安装式功率表为直读单量程式,表上的示数即为功率数。但便携式功率表一般为多量程式,在表的标度尺上不直接标注示数,只标注分格。在选用不同的电流与电压量程时,每一分格都可以表示不同的功率数。在读数时,应先根据所选的电压量程U、电流量程I以及标度尺满量程时的格数&,求出每格瓦数(又称功率表常数)C,然后再乘上指针偏转的格数夕,就可得到所测功率P

例题

例:有一只电压量程为250V,电流量程为3A,标度尺分格数为75的功率表,现用它来测量负载的功率。

当指针偏转50格时负载功率为多少?

解:先计算功率表常数C

C=UI/a,=250V×3A/75格=10W/格

故被测功率为

P=C色=10W/格×50格=500W

三相功率表简介

三相平衡或不平衡负载下有功功率的测量 外附变换器,外形尺寸……DIN43700.对于三相或单相平衡负载下有功功率的测量 ,内附变换器,外形尺寸……DIN43700 。符合船用规范和IEC标准

五位数码管显示,最前面一位是符号位,后面四位为有效数值;量程自动切换。

按住 键持续2秒,本仪表自动进入设定状态,每按一下,自动进入下一项参数设定,若退出设定,按住键持续2秒即可;在设定状态,每按一下△键,设定值循环增加,按住不放,设定值快速循环增加,每按一下▽键,设定值循环减小,按住不放,设定值快速循环减小。三相平衡功率表

三相功率表应用

1、变送输出为可选件,用户若需要此功能,定货时必须说明

2、带一路或则三路变送输出(4-20 mA, 0-5V, 4-12-20 mA 等可选),电流输出最大负载能力为510Ω,电压输出负载大于5K。

3、变送对应关系:交流电压电流表一般为:输入信号为0时对应输出0V或4mA,输入标称信号时对应输出5V或20mA; 直流电压电流表除上述对应关系以外,如果考虑负信号输入时可用4-12-20mA,即负标称信号时对应输出4mA,输入信号为0时对应输出12mA ,输入正标称信号时对应输出20mA。功率表同电压电流表,即当输入标称电压电流信号,相角有功功率表时为0度,无功功率表时为90度时,得到的相应功率值对应变送满度输出,无信号输入时对应0V或4mA。另外也可用4-12-20mA,这时当输入标称电压电流信号,相角有功功率表时为0度,无功功率表时为90度时,得到的相应功率值对应变送满度输出无信号输入时对应12mA,输入标称电压电流信号,相角有功功率表时为180度,无功功率表时为-90度时变送输出4mA。功率因数和角度表,相角为0度时对应输出0V 或4mA相角为90度时对应输出5V或20mA。频率表,频率为40HZ时对应输出0V或4mA,频率为60HZ时对应输出5V或20mA。

有功功率表有功功率

有功功率是指瞬时功率在一个周期内的积分的平均值,因此,有功功率也称平均功率。

记瞬时电压为u(t),瞬时电流为i(t),瞬时功率为p(t),则:

记有功功率为P,则:

对于交流电,T为交流电的周期,对于直流电,T可取任意值。

对于正弦交流电,经过积分运算可得:

上式中,U、I分别为正弦交流电的有效值,φ为电压与电流信号的相位差。

有功功率的单位为瓦特(W)或千瓦(kW),兆瓦(MW)。

1MW=1,000kW=1,000,000W。

有功功率表分类

有功功率表可分为:直流功率表、工频功率表和变频功率表。由于直流功率等于电压和电流的简单乘积,实际测量中,一般采用电压表和电流表替代。工频功率表是应用较普遍的功率表,常说的功率表一般都是指工频功率表。变频功率表是21世纪变频调速技术高速发展的产物。其测量对象为变频电量,变频电量是指用于传输功率的,并且满足下述条件之一的交流电量:

1、信号频谱仅包含一种频率成分,而频率不局限于工频的交流电信号。

常见变频电量波形及频谱(5张)

2、信号频谱包含两种或更多的被关注的频率成分的电信号。

变频电量包括电压、电流以及电压电流引出的有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能等。

除了变频器输出的PWM波,二极管整流的变频器输入的电流波形,直流斩波器输出的电压波形,变压器空载的输入电流波形等,均含有较大的谐波,右图中为常见变频电量的波形及相关频谱图。

由于变频电量的频率成分复杂,变频功率表的测量一般包括基波有功功率(简称基波功率)、谐波有功功率(简称谐波功率)、总有功功率等,相比工频功率计而言,其功能较多,技术较复杂,一般称为变频功率分析仪或宽频功率分析仪,部分高精度功率分析仪也适用于变频电量测量。

变频功率分析仪及传感器(5张)变频功率分析仪可以作为工频功率分析仪使用,除此之外,一般还需满足下述要求:

1、满足必要的带宽要求,并且采样频率应高于仪器带宽的两倍。

2、要求分析仪在较宽的频率范围之内,精度均能满足一定的要求。

3、具备傅里叶变换功能,可以分离信号的基波和谐波。

数字功率表数字功率表

数字功率表是数显电工仪表表中的一种,对数显表的解释可看:

数显功率表以对电路中的功率进行测量,并以数字显示出来。

数字功率表数字功率表分类

按照测量功率的种类分为:  1:功率因数表  2:无功功率表  3:有功功率表

无功功率表无功功率

无功功率,许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的,如配电变压器、电动机等,它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率,因此,所谓的"无功"并不是"无用"的电功率,只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已;因此在供用电系统中除了需要有功电源外,还需要无功电源,两者缺一不可。无功功率单位为乏(Var)。

无功功率表定义

在电网中,由电源供给负载的电功率有两种:一种是有功功率,另一种是无功功率(reactive power) 。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如:5.5kW的电动机就是把5.5kW的电力转换为机械能,带动水泵抽水或脱粒机脱粒;各种照明设备将电能转换为光能,供人们生活和工作照明。无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。比如40W的日光灯,除需40W有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外,还需80var左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它对外不做功,才被称之为"无功"。

无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。

在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。

无功功率对供、用电也产生一定的不良影响,主要表现在:

(1)降低发电机有功功率的输出。

(2)视在功率一定时,增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力。

(3)电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

(4)系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。

无功功率表概念理解

无功功率表理解

无功功率的概念,假设有一辆冷藏车,冷藏车的发动机功率为180KW。但车上的冷冻柜要消耗发动机40KW的功率用来制冷。因此发动机只有140KW的剩余来拉货物。

这样大家就能看出来了,发动机功率有180KW,相当于视在功率,但用来拉货的功率只有140KW,这部分为有功功率,而另外的40KW虽然没有拉货物,但是它是为了起到冷冻作用而必须存在的,有了它才能是一辆冷藏车,这部分就是无功功率(要区分无用功和无功功率)。

无功功率表功率因数

在功率三角形中,有功功率P与视在功率S的比值,称为功率因数cosφ,其计算公式为:P=U×Icosφ,其中的φ指的是电压和电流的相位差。

在电力网的运行中,功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度,我们希望的是功率因数越大越好。这样电路中的无功功率可以降到最小,视在功率将大部分用来供给有功功率,从而提高电能输送的功率。

影响功率因数的主要因素

(1)大量的电感性设备,如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计,在工矿企业所消耗的全部无功功率中,异步电动机的无功消耗占了60%~70%;而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60%~70%。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

(2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%,它的满载无功功率约为空载时的1/3。因而,为了改善电力系统和企业的功率因数,变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。

当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般无功将增加35%左右。当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以,应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

设法提高系统自然功率因数

提高自然功率因数是不需要任何补偿设备投资,仅采取各种管理上或技术上的手段来减少各种用电设备所消耗的无功功率,这是一种最经济的提高功率因数的方法。

(1)合理使用电动机;

(2)提高异步电动机的检修质量;

(3)采用同步电动机:同步电动机消耗的有功功率取决于电动机上所带机械负荷的大小,而无功功率取决于转子中的励磁电流大小,在欠励状态时,定子绕组向电网"吸取"感性无功,在过励状态时,定子绕组向电网"送出感性"无功。因此,对于恒速长期运行的大型机构设备可以采用同步电动机作为动力。

异步电动机同步运行就是将异步电动机三相转子绕组适当连接并通入直流励磁电流,使其呈同步电动机运行,这就是"异步电动机同步化"。

(4)合理选择配变容量,改善配变的运行方式:对负载率比较低的配变,一般采取"撤、换、并、停"等方法,使其负载率提高到最佳值,从而改善电网的自然功率因数[1]。

无功功率表定义

无功功率表,英文为varmeter,是一种用于测量无用的功率,即损耗的功能值的仪表,是保证电力系统安全运行的重要工具之一。无功功率表有指针式和数显式两种,广泛应用于电力系统和自动化控制系统中对电量参数电功率的测量和显示。

无功功率表技术参数

测量项目:Q=S平方-P平方开根号

输入:AC 500Vx5A

接线方式:3Ф3w,3Ф4w.3V3A

显示方式:4 digitals.0.8”LED

工作电源:AC220V±10%/ACl00V±10%(可选)

仪表尺寸:80(H)×160(W)×124(D)mm

开口尺寸Out:150mm×75mm

仪表重量:≈600g

功率因数表简介

功率因数表是用来测量交流电路中电压、电流矢量角的相位角差或线路的功率因数的一种仪表,属铁磁电动式测量仪表。仪表主要由电压线圈、电流线圈、铁芯、仪表盘、指针组成。

功率因数表的电压、电流量限要与被测电路的电压、电流相匹配。功率因数表的接线与功率表相似。被测线路的频率要符合功率因数表的使用频率范围,并注意电源的相序。

功率因数表常应用于电容补偿配电屏上。当功率因数滞后时投入补偿电容,当功率因数超前即过补偿时切除电容,从而使功率因数控制在合理范围内。

功率因数表和电压表、电流表的指示刻度不同的是,它的表盘上没有0位指示数值,而且表针经常指示在中间位置1的左右。

功率因数表类型

常见的功率因数表类型有以下四种:

(1)电动系功率因数表,如国产

型等。这种仪表由于功率消耗大√受外界磁场影响大,故多做成携带型供现场使用。

(2)铁磁电动系功率因数表,如

、、型,这种表多做成开关板式作固定测量用。

(3)电磁系功率因数表,如

、、型等,也多做成开关板式作固定测量用。

(4)变送式功率因数表,如

、等型,也都做成安装式的。[2]

功率因数表误差

功率因数表的误差表示法可分两种。

1)以标度尺工作部分长度的百分数表示。一般安装式功率因数表,都用此方法表示。其误差按下列公式计算,即

式中L——标度尺工作部分长度(mm);

△L——被校分度点用长度表示的绝对误差(mm)。

2)以电角度表示。功率因数表的每个刻度点允许基本误差用电角度表示。[3]

功率因数表注意事项

(1)选择功率因数表时,要注意在额定电流和电压量程内;

(2)必须在规定频率范围内使用;

(3)功率因数表的接线要注意极性,其端子标有特殊符号,它与功率表一样,必须接到电源侧;

(4)三相功率因数表的接线还要注意不能接错相位;

(5)因流比计不用弹簧、游丝等机构产生反作用力矩,故在不通电的情况下或负载电流较小时,指针可停留在任意位置。[4]

功率数显表简介

功率数显表是一种测量电功率的仪表,它可与互感器、分压器、分流器、电量变送器等配套使用,对电网中的电压、电流、功率因数、相位角、频率等电参量测量。功率数显表

功率数显表采用数字,光柱等方式显示,有的还带有40-20MA或0-5V模拟信号输出。功率数显表具有精度高,隔离性强,性能稳定,抗振动等优点,可直接替代原有指针式仪表。

功率数显表型号种类

变送输出

通信功能

报 警

测量参数

精 度

NO

NO

一路

输入电压AC 6-450V电流 0.05-5A

测量:功率因数、有功功率

功率因数范围:+1.000~ -1.000

±0.5%F.S

4-20mA

NO

一路

NO

NO

二路

4-20mA

NO

二路

NO

RS485

二路

4-20mA

RS485

二路

智能功率表简介

此电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公用设施、智能大厦的电力监控需求而设计的智能功率仪表。

智能功率表特性及功能

智能功率表适用环境

l 工作温度:LCD显示:-10℃~+45℃;LED显示:-10℃~+55℃

l 相对湿度:≤93%RH,不结露,无腐蚀性气体场所

智能功率表电磁兼容

l 静电抗干扰实验 Ⅲ级(IEC61000-4-2)

l 辐射抗干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-3)

l 电快速瞬变脉冲群干扰试验 Ⅳ级(IEC61000-4-4)

l 浪涌抗干扰试验 Ⅳ级(IEC61000-4-5)

l 射频传导干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-6)

l 电磁场抗干扰试验 Ⅲ级(IEC61000-4-8)

智能功率表选配功能

l C — 带RS485通讯接口,采用MODBUS协议

l K — 带开关量输入/输出

l M — 模拟量输出

l J — 继电器报警输出

数字钳形功率表数字钳形功率表概括

仪表尤其适用于现场电力设备以及供电线路的测量和检修,手持式钳形结构,体积小、重量轻,用户可随身携带,使测量变得轻松、快捷。

数字钳形功率表数字钳形功率表产品分类

MS2201单相功率表

MS2205 三相谐波功率表

MS2208 谐波微功率表

MS2203三相智能钳形功率表

直流功率表特点

1、测量:直流功率、直流电流、直流电压

2、测量精度:±0.5%

3、上面五位数码显示直流功率值。

4、下面四位数码管显示电压、电流测量值,可切换显示

5、二路可组态的报警输出,一路可组态 4-20mA 变送输出,适于各种电力控制

6、具有RS-485通信口,可选择MODBUS RTU协议

7、可用于电力系统、工厂配电、楼宇自动化、轻工、化工、机械、热处理、制约、冶金等行业自动化系统

直流功率表技术参数

直流功率表技术参数

直流功率表参数设定

1、报警参数设定:一般直流功率表用户无需设定数据,按SET大于3秒可进入报警方式设定菜单,按键移位,数码管闪动,按键修改,再按SET确认,往下查阅刚继续按 SET。

2、本仪表有二个显示窗口,PV显示直流功率值,SV显示直流电压或直流电流值,按键切换,AL1指示灯亮时为电压值,AL2指示灯亮时为电流值。

3、在任何设定状态,若 15 秒内无任何操作,则自动返回至测量显示。

4、特殊功能,本仪表可作为直流电压或直流表使用,不需改变接线端子,只要把你所要的电压接在输入端,设定到你所要的参数即可。

直流功率表参数菜单

总有机碳基本信息

总有机碳(Total Organic Carbon, TOC)是水中有机物所含碳的总量,所以能完全反映有机物对水体的污染程度。化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)是间接测定水中有机物的方法,一切有机物都是以有机碳组成,水中有机物在氧化时释放出的碳与氧结合生成CO2,测定生成的CO2是直接测定有机物的方法,因此TOC是直接测量水中有机污染物较好的方法。它是比COD和BOD5更能确切表示水中有机污染物的综合指标。

TOC 分析已成为世界许多国家水处理和质量控制的主要手段。另外 , 在饮用水供给、制药、食品、半导体工业、废物腐殖质化程度分析、水生系统的碳通量分析、土壤碳含量的测定、以及土壤的碳循环中都需要进行 TOC 的测定。[1]

总有机碳测定方法

目前,水中TOC的监测都使用仪器法进行测定。如采用直接燃烧氧化-非分散红外法和K2S2O8氧化-非分散红外法的总有机碳监测仪等。自1962年开发了有机物燃烧氧化分解后用非分散红外气体分析仪连续测定方法以来,TOC 分析仪得到飞跃发展,它能在高温催化氧化的状态下或K2S2O8存在的条件下氧化分解所有有机物。高温催化氧化方法的氧化温度一般在980℃。这一方法已列入许多国家的标准方法中,如美国在1967年就在ASTM试验法(美国材料试验协会)D-2579中法定采用,美国EPA9096方法规定用燃烧—非分散红外法(NDIR)测定水中TOC,现在美国测定水中有机物综合指标的测定仪器主要以TOC为主;日本是在1970年开始讨论TOC方法,1971年新修改的JIS方法中就作为参考方法列入JIS K0101中;我国也在1991年正式将本方法作为地表水和饮用水中TOC 测定的国标方法。

TOC的测定方法中的氧化方式有燃烧氧化法和湿式氧化法,产生的CO2气体检测方法有NDIR、电导法和FID 法等。由于燃烧—非分散红外法不适用测定含高盐量的海水、测定方法灵敏度较低和仪器较昂贵,所以湿式氧化法测定总有机碳成为基体复杂水样中TOC的有效测定方法,如过硫酸钾紫外氧化- 非分散红外法、二氧化钛- 电导率法等。

更具体来说,测定TOC 时使用的氧化有机污染物的方法有三种,即:加热氧化、紫外照射-过硫酸盐氧化和OH自由基氧化。目前实验室用TOC测定仪和自动在线TOC 监测仪都有使用这三种氧化方法的仪器,虽然三种氧化方法的仪器设计、类型及氧化特性等不同,但必须能使待测水样中的有机污染物全部转变成CO2,通过测量生成的CO2量计算水样中的TOC浓度。

加热氧化法

①加热氧化方法是在高温下燃烧水样中的有机物,使其转化为CO2,如果温度控制合适,且催化剂效果良好时,这种方法是三种氧化方法中氧化效率最高的方法。

②在小型燃烧炉中加入少量待测水样,加热至600~980℃以铂金属作催化剂使有机污染物氧化,在瞬时燃烧使有机物完全氧化。

③由于允许进样量仅为0.1ml,为了使测量的水样具有代表性,在进样前将水样均匀化并且通过滤膜过滤后测定,这是对测量结果影响最大的因素。然而,在环境监测中使用存在着测定数据的代表性问题。

④这种方法非常适合于实验室用TOC测定仪,而用这种方法氧化设计的TOC自动在线监测仪,必须在现场用标准TOC样品反复标定,且水样前处理装置也较为复杂,难以自动在线清洗。由于HJ/T91-2002规定排放污水必须测定含悬浮物的原始水样,仪器的日常维护和管理也十分重要。

UV/ 过硫酸盐氧化

1) 在UV/ 过硫酸盐氧化法中,是向水样中加入K2S2O8并混合均匀后,用紫外光(UV)照射,这种方法水样中大的颗粒物不能被完全氧化,其氧化效率受水样中有机污染物的形态影响。

2) UV光照射能放出少量O3,由于其量甚微,对水样的氧化实际起不到明显作用。

3) 经简化后的这种氧化方法氧化效率有所提高,但其可变因素应是研究和开发新仪器的重点,以这种氧化方法为原理的仪器,无论实验室用还是自动在线监测用TOC测定仪,对使用人员的技术水平和熟练程度都要求较高。以这种方法氧化的TOC测定仪由于其价廉,很受用户欢迎,是目前使用率和普及率最高的TOC测定仪。

OH 自由基氧化

1) Bio Tector作为具有氧化性的试剂,用其OH自由基的氧化能力开发出新的TOC监测仪,在pH较高的情况下,O3浓度较高时则生成OH,由于OH不稳定,且腐蚀性较强,但能有效地氧化水中的有机污染物。

2) 在O3和NaOH存在时,在反应室内生成的OH氧化剂可氧化较大量水样中的有机污染物,因此TOC测量结果不受水样中悬浮物及颗粒物的影响,水样不经过滤可直接测定。

3) 该方法适合于TOC自动在线监测仪,但对流路系统要求较高。

TOC的测定有水样原样测定的差减法和采用前处理除去水样中IC后测定的直接法两种方法。前一种方法适用于测定IC比TOC低的水样。后一种方法适用于测定IC含量高的水样,但这种方法将会有挥发性有机物的损失。TC 测定方法有燃烧氧化法和湿式氧化法。IC的测定方法为酸化法。IC的处理方法采用酸化曝气处理法。将水样酸化至pH<3,CO32-和HCO3-转化成碳酸,再通过曝气去除CO2。[2]

总有机碳应用

TOC 在环境监测中的应用

地表水中 TOC 的监测方法

我国已有测定地表水中TOC的国标方法GB 13193-91,采用的燃烧氧化- 非分散红外法,测定浓度范围为0.5~60mg/L,检测下限为0.5mg/L。当水样中常见共存离子超过SO42-400mg/L,Cl-400mg/L,PO43-100mg/L,硫化物100mg/L时,对测定有干扰,应作适当处理后再进行分析测定。

污水中 TOC 的监测分析方法

目前我国污水中TOC的标准测定方法正在制定当中,也拟采用燃烧氧化- 非分散红外法或湿式氧化- 非分散红外法。燃烧氧化法的最低检测限为1.0mg/L。进样量过小会影响重现性和降低方法灵敏度,但进样量又不能太多,否则将影响气化效率。通常测试几个mg/L时,进样量以30~50微升为宜;测试在几十个mg/L以上时,进样量可在10~30 微升范围内选择。由于废水中TOC 含量较高,对于不同污水样品,在测定过程中要适当加以稀释,使其测定值在标准曲线的线性范围内,从而保证测定值的准确,而湿式氧化法则不存在这些问题。另外,对含悬浮物较多水样也应对样品稀释后进样。水样中含有大颗粒悬浮物时,受水样注射器针孔限制,测定结果往往不包括全部颗粒态有机碳。

IC对TOC测定的影响:在样品中无机碳含量较高的时候,如果仍用TC减去IC的方法来计算TOC,会给TOC值带来很大的误差,干扰TOC的测定。在这种情况下,应预先对样品进行前处理。实验结果表明,当IC 浓度为TOC浓度的二倍时,其测量误差超过30%。盐类对TC测定的影响:取不同浓度NaCl溶液与TC溶液混合,进行测定。实验结果表明,当NaCl的浓度为TC浓度1000倍时,NaCl对TC测定影响仍较小。而且,测定过程中所得峰形正常,基线平直,无拖尾、基线漂移等现象。

污水中 COD 排放总量的监测

在污水排放总量控制的指标中,有机污染物总量控制指标为化学需氧量(COD)。由于不同类型的水中(特别是一些污水)存在不被COD所反映的的有机物,如一些挥发性化合物、环状或多环芳烃污染物,致使COD指标不能完全反映水体的有机污染状况。而总有机碳(TOC)指标因为采用燃烧氧化—非分散红外法测定,对有机物的氧化比较完全,氧化率在80% 以上。所以,TOC指标更能反映水体的有机污染程度。因此,国外许多国家将TOC在线自动监测仪置于工厂总排污口,随时监测污水的排污情况。

TOC 的排放标准限值

国外许多国家将TOC在线自动监测仪置于工厂总排污口,随时监测废水的排污情况,有些国家已制定了TOC 的排放标准。我国修订的“污水综合排放标准(GB8978-1996)”中已列入TOC控制指标。[2]

总有机碳分析仪

国内外已研制生产有包括实现连续在线监测的各种类型的 TOC 分析仪。按工作原理不同,可分为燃烧氧化2NDIR 法; 加热2过硫酸盐氧化2NDIR法;UV 光催化2过硫酸盐氧化2NDIR 法、离子选择电极 ( ISE) 法、电导法、气相色谱法等。其中 , 燃烧氧化2NDIR 法只需一次性转化,流程简单,为国内外广泛采用。

国内常见的 TOC 测定仪 , 如 TOC210B、TOC2500、TOC25000、TOC2V 系列、TOC24100 是日本岛津 不 同 时 期 的 产 品;12702M、1555B、6800、6810 是美国 ION ICS 公司不同时期的产品。比较国外几种 TOC 分析仪的性能特点可知,日本早期的 TOC 测定仪水平低于美国, 经过不断努力和创新,其水平与美国的同类产品相当,各有特点。例如,岛津制作所的 TOC2VCPH 有稀释功能,美国Star Instruments Inc 的 100 型 TOC 测定仪有臭氧法、超纯紫外法、紫外 + 过硫酸盐法、900 ℃+ 铂催化高温氧化法四种氧化方法可选择。ThermoElectron Corporation (N YSE : TMO) 在荷兰的代夫特工厂于 2003 年 10 月推出的台式高性能 TOC分析仪 HiPer TOC 也具有 4 种不同的氧化技术: 高温氧 化,UV2过 硫 酸 盐,超 纯 UV,UV2臭 氧。HiPer TOC 的一体化 55 位三维自动进样器提高了分析效率,两个 NDIR 在一次分析里得到高、低不同浓度的 TOC 结果。国外最新研制的 TOC 测定仪仍有低档机 , 如岛津制作所的 TOC2V E、美国ION ICS 公司的 1555B。1555B 只用一个模拟温控器控制 900 ℃的 TC 氧化炉温度,IC 反应炉只靠TC 氧化炉的 900 ℃炉温传热, 结构更简单,它们都采用微量注射器手动进样。

目前,世界上 TOC 分析仪的氧化技术以高温氧化为主。但是,在美国 USP643 中也明确规定了加热2过硫酸氧化法、紫外线2过硫酸氧化法。紫外线氧化法,在日本药局已获得认证并已在日本广泛地应用,但欧美等国的行政主管部门并未获得认可。[1]


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曲线测量仪
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