近年来由于水质检测的需求，市场上出现了许多便携式水质检测仪表，如便携式pH测量仪、便携式电导率测量仪等。由于该类便携仪表操作简单，对水质测量响应速度快，因此很受水质检测部门青睐。于此同时，该类仪表也有自身测量的一些缺陷，该类仪表需搭配特定的辅助测量设备才能实现现场测量水质的作用。比如水质检测中需通过测量水质氢电导率来反映水中杂质阴离子的总量。本文介绍了一种水质检测仪表辅助测量装置，该辅助测量装置可用于氢电导率、总电导率、pH等项目快速测量，其中氢电导率测量应用最广。
1、 原氢电导率水质检测工艺分析
1.1 工艺介绍
在实践生产中，氢电导率测量工艺是被测水样经过氢型阳离子交换树脂，将阳离子去除，水样中仅留下阴离子（如Cl-,SO42-,PO43-,NO3-,HCO32-和F-）和相应的氢离子，而水中的氢氧根离子则与氢离子中和消耗掉，不在电导率中反应。因此测量氢电导率可以直接反应水中杂质阴离子的总量[1]。原氢电导率检测工艺是通过连接软管将取样系统中的样水引入阳离子交换树脂柱，再由连接软管引入测量流通池来完成测量。
1.2 存在的不足
原氢电导率水质检测工艺不足之处主要有以下几方面：
（1）原氢电导率检测工艺可操作性差，工作效率低。测量氢电导率需先通过连接软管将水样输送至连接阳离子交换树脂柱，经去除阳离子后，使用电导率表进行测量，临时连接设备较多，测量过程复杂，需2个人协作才能完成水质测量工作；
（2）原氢电导率检测工艺可靠性低，受组装设备气密性干扰较大。由于连接用塑料软管连接不可靠也会导致爆管或漏水进而影响取样测量结果准确性；
（3）原水质快速检测仪表使用的流通池为玻璃器皿，在测量过程中现场工作环境复杂，易出现磕碰而破损现象，因此，玻璃流通池现场使用需进行防护措施。
为保证水质氢电导率检测数据准确性，减少水质快速检测仪表流通池损坏机率，以及提高现场工作效率，有必要研发一种水质快速检测仪表辅助测量装置来弥补现有技术的不足之处。
2、 辅助测量装置的研发
2.1 研发目标
研发一种可移动式氢电导率辅助测量装置，该装置需集成阳离子交换树脂柱、水质测量流通池以及便携仪表等部件，辅助测量装置需具有以下几个关键点：
（1）为方便测量时样水取样管线和辅助测量装置连接的便捷性，辅助测量装置水样流入端需设计为快插接头形式；
（2）由于阳离子交换树脂失效后需要重新更换新树脂，因此辅助测量装置在使用中需具有阳离子交换树脂柱的灵活拆装功能；
（3）由于水质测量流通池为玻璃材质，需要将水质测量流通池可靠的固定在辅助测量装置上，避免因为测量流通池固定不可靠导致破损；
（4）为避免因空气漏入辅助测量装置，导致测量数据不可靠，辅助测量装置各部件之间需保证气密封性严格；
（5）辅助测量装置应具有便捷移动、连续工作、稳定性好、测量准确、检测快速的特点，使得对二回路水质氢电导率快速检测，且测量方法可靠性高，同时使用辅助测量装置能大幅提高水质测量工作效率。
2.2 辅助装置结构设计
本辅助测量装置结构示意图如图1所示，辅助测量装置集成了阳离子交换树脂柱交换部件、水质测量流通池、便携仪表等部件。
通过优化原测量工艺，不仅最终达到辅助测量装置整体质量体积小可便捷移动，也使得测量环路部件之间连接可靠性在原有工艺上大大提高。保证了辅助测量装置便捷移动到测点，可靠的、连续地进行检测水质。
1—氢电导率测量样水进水口；2—普通样水测量进水口；3—氢电导率测量流通池；4—普通样水测量流通池；5—阳离子交换树脂柱；6—装置提手；7—支撑架；8—便携仪表存放位
图1 辅助测量装置结构示意图
2.3 辅助装置的使用原理
该辅助测量装置可用于氢电导率、总电导率、pH等项目快速测量，其中氢电导率测量应用最广，具体为将电导率检测仪表放置于装置编写仪表存放未的上部凹槽中，装置两侧上设有提手，可实现装置便携移动。氢电导率测量样水进水口1与普通样水测量进水口2设置快速接头式连接口，可以在测量样水时进行样水与辅助测量装置的快速连接与断开，测量环境下样水流动方向如图1所示，氢电导率测量流通池、普通样水测量流通池与样水进入段中间均采用不锈钢金属软管及快速接头连接方式，能够保证辅助测量装置测量时严密性。测量时只需将水质快速检测仪表电极插入对应测量流通池即可。阳离子交换树脂柱两端采用内螺纹封头，同时封头两端通过快速接头使得样水能够通过阳离子交换树脂柱，同时，阳离子交换树脂柱上封头与辅助装置支撑架之间采用外螺纹方式固定，可有效保障在测量条件下阳离子树脂始终处于垂直位置，同时螺纹连接方式方便阳离子交换树脂失效后的更换。
3、 现场应用
在某核电厂近一年多时间水质分析中，氢电导率辅助测量装置在日常水质分析期间，及二回路海水泄漏排查期间得到了充分的应用。使用该辅助测量装置，可实现二回路氢电导率准确测量，同时原测量工艺需两人同时协作才能完成，采用该辅助测量装置可以实现一人独立完成氢电导率测量工作，提高水质检测工作效率。与此同时，采用辅助测量装置进行氢电导率测量可保证测量环路密封性，能够避免因辅助测量设备密封不严空气漏入测量回路导致测量结果偏高情况。由于核电厂与常规电厂二回路水质控制都会需要测量氢电导率，二回路设备情况和运行策略通用性强，可将该辅测量装置推广到各类常规电厂进行应用。
氢电导率辅助测量装置在某核电厂投入使用近一年多时间，将使用效果与原来氢电导率测量工艺进行对比，结果见表1，从使用效果看，采用氢电导率辅助测量装置后能够保证测量同一水样，测量值较原测量工艺更低，主要原因为辅助装置气密性有较大改进。同时采用新研制的辅助装置测量操作便携性较原工艺有所提高，测量过程一个人即可完成，且测量时间也有缩短，大大提高了水质氢电导率检测效率。
表1 氢电导率辅助测量装置使用效果评估表
4、 结束语
核电厂水质检测仪表辅助测量装置的研究，以研发氢电导率辅助测量装置为工具，不断丰富水质pH、电导率、氢电导率快速检测的方法。在我国核电技术不断创新发展的背景下，在核电行业更高层次核安全目标的远景下，本项目的深度研究和应用，在提高水质分析设备可靠性，提高水质检测工作效率方面，有积极意义，水质检测仪表辅助测量装置的应用是一种值得推荐的改进技术，随着设备制造业的迅猛发展，水质检测仪表辅助测量装置将会在今后压水堆核电站中得到广泛的应用。
参考文献
［1］ 言涛．影响电厂锅炉水汽氢电导率的因素分析[A]．石油化工技术与经济，2012，28（1）：45-48．
