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微型水質自動監測站技術手冊微型水質自動監測站

yangyang4321 ? 來源:yangyang4321 ? 作者:yangyang4321 ? 2023-07-06 14:55 ? 次閱讀

AMT-SZ600微型水質自動監測站技術手冊

閱 讀 說 明

用戶須知

非常感謝您選擇使用深圳市云傳物聯技術有限公司的AMT-SZ600型微型水質自動監測站。使用AMT-SZ600系統前,請仔細閱讀本用戶操作手冊。本手冊涵蓋產品使用的各項重要信息及數據,用戶必須嚴格遵守其規定,方可保證AMT-SZ600系統的正常運行。與此同時,注意和警示信息可幫助用戶正確使用該儀器,并獲得準確的分析結果。

如果AMT-SZ600系統有更改恕不另行通知。

概況

本手冊所介紹的產品在出廠前均經過嚴格的檢驗,以確保產品的質量。為了保證其安全、 優質的運行,獲得正確的分析結果,用戶必須嚴格按照本手冊所述的使用方法進行系統操作。另外,恰當的運輸、倉儲和安裝及合理的操作和維護都有助于系統的安全以及正常運行。

本手冊介紹了日常使用AMT-SZ600系統的信息。它為受過專門培訓或具有儀器操作控制相關知識(例如自動化技術)的技術人員提供了準確的使用參考。了解本手冊所涉及的安全信息和警告信息,以及如何從技術上對錯誤進行修正,是對所述產品順利進行“零危險”安裝、試運轉和安全運行、維護的先決條件。因此,需要操作人員正確地理解本手冊所提到的安全信息和警告信息,并運用到實際操作當中去。

本手冊對AMT-SZ600系統的組成、安裝、操作和維護等內容作了詳細的說明,同時也簡單介紹了AMT-SZ600系統內各子系統的原理、構成和性能特點。關于各子系統的詳細資料,請參考相應的手冊或說明書。

注意和警示信息

本手冊介紹了AMT-SZ600系統的具體應用,以及如何啟動、操作和維護該系統。需特別指出的是,本手冊中的注意和警示信息至關重要(在文中強調顯示,并加有適當的圖標),能有效地避免不恰當的操作。

本手冊所述產品的開發、制造、測試都把適當的安全標準放在首位。因此,如果用戶按照本手冊指導進行裝配、核準使用和維護,可避免因操作不當而造成的常規使用中的財產損失和人身危害。

本手冊中有相關注意和警示信息。此類信息以特定圖標顯示,并附有相應的解釋文字。本手冊所使用術語釋意如下:

NOTE

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注意標記——表示在產品使用過程中需注意的重要信息,或本手冊中需特別關注的部分。

WARNING

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警告標記——表示在產品使用中,若沒有遵守適當的安全措施,將會造成系統無

法正確測量的后果,特別嚴重的情況可能會造成重大人身傷亡或財產損壞事故。

供貨和運輸

具體裝運要求依照訂購合同上相應條款。

開箱時請認真閱讀包裝材料上的相應信息,確保開箱貨物的完整與無損。請盡量保留產品外包裝,以便在需要返修產品時使用。

質保和維修

具體的質保要求依照訂購合同上相應條款。

超出質保期的產品由本公司提供維修,并只收取相應的材料成本費。

一、系統概述

1.1系統特點

AMT-SZ600型微型水質自動監測站是深圳市云傳物聯技術有限公司專為水質自動監測領域設計的一款高度集成的自動監測系統。該監測站精準度高、占地面積小(面積<2m2)、測量指標多,可實現常規水站的多參數測量功能。根據實際需求可配置水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度、CODcr、氨氮、總磷、總氮、高錳酸鹽指數、總鋅、總銅、總鎳、總鉻、六價鉻等測量組分。

1.2主要參數

外形尺寸 1800mm×1000mm×1700mm

供電電源 AC220V±10% 50Hz

用電功率 ≤3KW

自動清洗 自來水沖洗或壓縮空氣反吹

恒溫單元 制冷量2500W、功率<1.5KW

數據采集單元 支持數據采集上傳(HJ212-2017協議)

采水配水單元 支持粗過濾及精過濾、沉沙、靜置等功能

分析單元 根據選配的分析參數定制

其他功能

支持站房溫濕度監控及報警

配備穩壓單元及后備電源

配置照明LED燈。

1.3產品特點

可實現長期連續自動監測。

采樣方式多樣化、浮筒/浮球等多種組合。

多級預處理技術(初級過濾與精密過濾相結合),滿足不同儀器測試需求。

分析儀表恒溫光纖、一體式消解比色模塊,反應更完全,測量精度高使用。觸摸屏顯示終端,界面美觀,操作簡單。

系統智能化水平高,可實現自動清洗、系統自動檢測、故障自動復位等。

采用工業空調,確保恒溫系統長期運行。

采用防雷模塊設計,確保全天候正常工作。

模塊化設計,易于增加測量組份。

二、系統組成

AMT-SZ600型微型水質自動監測站由恒溫單元、配電單元、采水配水單元、控制單元、檢測單元以及數據采集與傳輸單元構成。

接地體

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編輯搜圖

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圖2.1AMT-SZ600系統示意圖

恒溫單元:由工業空調、溫濕度傳感器組成,可實現機柜內的恒溫環境、保證試劑在有效期內不變質、及時反饋機箱內環境溫濕度。

配電單元:由避雷器、漏電開關穩壓電源、地線針等組成,為站點提供穩定電源及防雷保護措施。

采水配水單元:由采樣器(有浮筒、浮球等方式)、采樣管路、粗過濾器、精過濾器、儲液箱、反沖洗裝置等組成。用于對水樣進行采集、過濾,確保水樣真實有效。

控制單元、數據采集與傳輸單元:由數據采集儀完成整個系統的定時采樣、數據采集、數據存儲、數據查詢、數據傳輸功能。

檢測單元:根據選配的參數組成,常用的有化學需氧量、氨氮、總磷、水質五參數等。

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微型站外形尺寸圖(單位:mm)

微型水質自動監測站體積:1500mm×1000mm×1800mm,底有萬向輪,并可用叉車搬運。柜體右側下部為電源入口、機柜接地端、泵電源出口,左側下部為廢水出口、自來水入口、水樣入口、柜體背部裝有一體式窗式工業空調。

2.1恒溫單元

恒溫單元采用嵌入式工業空調

制冷量:2500W

工作電壓:220VAC

工作頻率:50Hz

功率:1020W

工作溫度:-5~55℃

IP等級:IP55

2.2配電單元

配電由漏電開關、浪涌保護器、穩壓電源、空開、地線針組成。主電經過漏電開關、浪涌保護器進入穩壓電源。經穩壓后的交流電通過2個1P空開分別控制空調、插座,所有設備均通過插座供電。

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配電單元示意圖

浪涌保護器:

工作頻率:50-60HZ

工作電壓:220V/380V

最大放電電流:40KA

電壓保護水平:≤1.8KV

穩壓電源:

工作電壓:AC220V

穩壓范圍:150V-250V

容量:5000VA

2.3采水配水單元

本單元主要針對河涌水質監測的復雜情況自主研發的一款取水及過濾系統。由于河涌水面及水質比較復雜,有大量的漂浮物和泥沙,會對水泵和管路造成損壞及堵塞,智能取水及過濾系統具有多級過濾、沉淀泥沙、自動清洗等功能,可以有效地隔離漂浮物和過濾泥沙,保證水泵有效工作和管路暢通。本單元由采樣器、采樣管路、組合式配水單元(過濾器、儲液箱、反沖洗裝置)等組成。

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采水配水管路圖

浮筒采樣器:

采樣器由浮圈、過濾桶(粗過濾)、潛水泵、浮球開關等組成。

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浮筒采樣器

項目 技術參數
潛水泵功率 500W
潛水泵揚程 16m
潛水泵額定流量 3m3/h
潛水泵重量 13KG
浮圈可承受重量 30KG
繩子承受最大拉力 60KG

采樣管路:

采樣管路根據現場實際情況選取優質PVC給水管、PVC鋼絲軟管組成。

組合式配水單元:

該單元由電動球閥、精密過濾器、光度法分析儀儲液箱、五參數檢測箱組成(選配)、反沖洗裝置(空壓機)組成。實現對分析儀器配水的功能,并具有自動反清(吹)洗和除藻功能。

采水、配水流程為:

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配水單元結構圖

空壓機:

功率:550W

工作壓力:0.7MPa

尺寸:48×20×48cm

容積流量:40L/min

臭氧機(選配):

臭氧產量:10g/h

功率:180W

尺寸:32×26×58cm

使用氣源:空氣源

供電電壓:AC220V/50Hz

電動球閥:

閥體材質:不銹鋼

接口型式:螺紋

工作電壓:DC24V

介質壓力:1.0MPa

精密過濾器(選配)

高效低維護過濾器采用大流量旁通式管狀過濾設計,水樣從濾芯的軸向進入,在自身壓力的作用下,水樣通過濾芯的濾網(根據不同監測參數的需要選配不同規格的濾芯),然后進入儀器的采樣池或流通池。

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精密過濾器

五參數檢測池(選配):

五參數池安裝檢測電極,主控板每半小時排空池中的水樣,控制壓縮氣通過清洗噴頭清洗電極,然后啟動取樣水泵置換檢測池中的水樣。配置臭氧發生器還可對五參數檢測池進行定期除藻。

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五參數檢測池

沉砂池:

沉砂池包含精過濾器及沉砂裝置。采樣時,進水閥V1打開,水樣經精過濾器進入沉砂池,當水池蓄水至指定液位后,系統停止取樣泵、關閉排水電磁閥,靜置30分鐘重力沉砂。靜置后分析儀器抽取上清液進行測量分析。配置臭氧發生器還可對沉砂池進行定期除藻。

2.4控制單元、數據采集與傳輸單元

由主控板、數據采集傳輸儀組成。主控板完成采水配水系統的控制,數據采集傳輸儀完成數據采集、處理、查詢、統計、上傳等功能。數據采集傳輸儀與各分析儀間通過RS232/RS485通信

數據采集傳輸儀

產品簡介:

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DG-2009環境監測數據采集器是安裝在污染源排放口的數據采集通信單元,它通過RS-232、RS-485、4-20mA電流信號等對污染源的各個參數進行采集,通過4G、GPRS/CDMAADSL、局域網等通信方式與遠程監控中心進行通信。

主要參數:

名稱 描述 技術參數
處理器 SAMSUNG公司 S3C6410
芯片主頻 533MHz
存儲器 256M
操作系統 內置WinCE 操作系統
儀器接口 模擬量輸入 16路,精度為16位A/D 4~20mA
數字量輸入 8路,RS232/RS485
開關量輸入 8路,光電隔離
開光量輸出 8路,250VAC/5A或30VDC/5A
通訊方式 以太網 1個(10M),雙通道冗余備份
GPRS 可選GPRS方式
3G 可選EVDO方式
通訊協議 HJ212—2017 污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸標準
系統參數 精度 <=0.2%
電磁兼容 符合IEC三級標準
電源 220VAC±15% 50Hz±5%
后備電池 12VDC >=2A(可選)
功率 <10W
顯示單元 觸摸屏 群創7寸觸摸屏
備用電源 NP1.2-12 12V1.2AH,液晶屏休眠情況下約6小時后備時間。
安裝環境 相對濕度 20%~90%
環境溫度 -10℃ ~+60℃
天線 外置,全天候,自帶吸盤

2.5檢測單元

化學需氧量(COD)檢測單元

產品簡介:

HY-COD(Cr)化學需氧量在線分析儀是基于國家標準方法(重鉻酸鉀氧化法)的全自動COD在線分析儀,產品采用恒溫光纖、消解比色一體化等技術,實現高精度、低檢出限、高穩定性和低維護量的COD全自動在線監測。本產品工作原理符合《HJ/T 399-2007水質 化學需氧量的測定-快速消解分光光度法》的技術要求,完全滿足污染源、工業生產過程、市政污水等領域的應用,并通過了CPA和CCEP認證

產品特點:

選用先進的順序注射技術,試劑消耗量少;

可靠性高,抗氯離子干擾能力強;

檢測精度高、定量下限低(10mg/L),儀表長期漂移量小;

具有一鍵自測功能和自我診斷功能;

高集成的多通道選項閥便于維修、拆裝和清洗;

具備量程自動切換功能。

具備報警功能、質控功能和反控功能。

安裝方式靈活,可壁掛、臺式安裝。

配備試劑冰箱,保證試劑不易變質、保證儀器測量結果不受環溫影響。

主要參數:

項目 指標
分析方法 重鉻酸鉀高溫消解,比色測定
測量范圍 (0~200)mg/L;(0~1000)mg/L;其他量程根據客戶需求定制;具備量程自動切換功能。
示值誤差 20% FS ± 10%
50% FS ± 8%
80% FS ± 5%
重復性 ≤5.0%
零點漂移 ±5 mg/L
量程漂移 ≤±5 % F·S
記憶效應 80%→ 20%FS ±5 mg/L
20%→ 80%FS ±5 mg/L
試劑用量 標配試劑做400個樣
維護工作量: <2個小時/月
模擬輸出 4-20 mA 輸出
數字通訊 RS232
功耗 小于 200 W(不含取樣水泵)
電源要求 (220±22) V AC;(50±2.5) Hz
環境溫度 (5~45)℃

氨氮檢測單元

產品簡介:

HY-HN3-N氨氮水質自動在線監測儀采用恒溫光纖、消解比色一體化等技術,實現高精度、低檢出限、高穩定性和低維護量的氨氮全自動在線監測。本產品工作原理符合《HJ 536-2009水質氨氮的測定-水楊酸分光光度法》的技術要求,完全滿足污染源、工業生產過程、市政污水等領域的應用,并通過了CPA和CCEP認證。

產品特點:

選用先進的順序注射技術,試劑消耗量少;

可靠性高,抗色度及鈣鎂離子干擾能力強;

檢測精度高、定量下限低(0.01mg/L),儀表長期漂移量小;

具有一鍵自測功能和自我診斷功能;

高集成的多通道選項閥便于維修、拆裝和清洗;

具備量程自動切換功能。

具備報警功能、質控功能和反控功能。

安裝方式靈活,可壁掛、臺式安裝。

配備試劑冰箱,保證試劑不易變質、保證儀器測量結果不受環溫影響。

主要參數:

項目 指標
分析方法 水楊酸分光光度法
測量范圍 (0~10.00)mg/L;(0~15.00)mg/L;(0~200.00)mg/L;(0~1300.00)mg/L;其他量程根據客戶需求定制。具備量程自動切換功能。
示值誤差 20% FS ± 8.0%
50% FS ± 5.0%
80% FS ± 1.0%
重復性 ≤2.0%
零點漂移 ≤±0.02 mg/L
量程漂移 ≤±1.0% F·S
記憶效應 20% FS ± 0.3 mg/L
80% FS ± 0.2 mg/L
試劑用量 標配試劑做400個樣
維護工作量: <2個小時/月
模擬輸出 4-20 mA 輸出
數字通訊 RS232
功耗 小于 200 W(不含取樣水泵)
電源要求 (200±22) V AC;(50±2.5) Hz
環境溫度 (5~45)℃

總磷檢測單元

產品簡介:

HY-TP總磷水質自動在線監測儀是一種用于測量污水總磷的全自動在線分析儀,本產品采用恒溫光纖、消解比色一體化等技術,實現高精度、低檢出限、高穩定性和低維護量的總磷全自動在線監測。本產品工作原理符合《GB 11893-1989水質 總磷的測定-鉬酸銨分光光度法》的技術要求,完全滿足污染源、工業生產過程、市政污水等領域的應用,并通過了CCEP認證。

產品特點:

選用先進的順序注射技術,試劑消耗量少;

可靠性高,抗干擾能力強;

檢測精度高、定量下限低(0.05mg/L),儀表長期漂移量小;

具有一鍵自測功能和自我診斷功能;

高集成的多通道選項閥便于維修、拆裝和清洗;

具備量程自動切換功能。

具備報警功能、質控功能和反控功能。

安裝方式靈活,可壁掛、臺式安裝。

配備試劑冰箱,保證試劑不易變質、保證儀器測量結果不受環溫影響。

主要參數:

項目 技術指標
分析方法 鉬酸銨分光光度法(GB11893-89)
檢測范圍 0-1,0-10mg/L,量程可根據客戶需求定制。具備量程自動切換功能。
直線性 ≤±10%
零點漂移 ≤±5%
量程漂移 ≤±10%
重復性誤差 ≤±10%
試劑用量 標配試劑做400個樣
維護工作量: <2個小時/月
模擬輸出 4-20 mA 輸出
數字通訊 RS232
功耗 小于 200 W(不含取樣水泵)
電源要求 (200±22) V AC;(50±2.5) Hz
環境溫度 (5~45)℃

總氮檢測單元

高錳酸鹽檢測單元

常規五參數檢測單元

三、系統安裝

3.1 選址

3.1.1站點選址原則

就近原則:

在滿足取電(整機總功率<3KW)、安全的情況下盡量靠近河岸取樣點。

防汛要求:

充分了解全年各時段汛期最高水位,確定站點位置是否有可能會受水淹。

長期性原則:

站點位置不受城市、農村、水利、電力建設等影響,具有比較穩定的水深和河流寬度,能長期保證穩定運行。

滿足4G無線通信要求。

3.1.2取水點選址原則

選取河水流速相對平緩(流速≤3米/秒),水深平均(≥1米),河流寬度平均(擺幅<30米)的斷面位置。

枯水期時,取水點的水深需≥1米。

取水點與站點間最大落差不能超過6米。

如河道需要通船,取水點需設在不能阻擋航道位置。

3.2基礎設施建設

3.2.1站點水泥平臺建設

微型站需安裝于水平地面。

根據歷史汛期最高水位決定水泥平臺高度。

根據是否需要設置圍欄決定水泥平臺面積。

為保證儀器水平安裝,水泥平臺需進行平整。

水泥平臺外1~2米處布設接地體(可用1.5~2m長、16mm鍍鋅地線針,將地線針打入地下1.5m深),通過≥6m2無氧銅線將設備地線接至地線針。

參考圖如下:

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編輯搜圖

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無圍欄的參考示意圖(單位mm)

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編輯搜圖

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有圍欄的參考示意圖(僅供參考)

3.2.2取水點的建設

選取枯水期情況下水深>1米的位置設置取樣點。

如采樣點距離岸邊較遠,有條件情況下建設棧橋,但不能影響通航。

至少1米水深棧橋

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當采樣點距離岸邊較遠可采用棧橋方式示意圖

3.3微型站安裝

3.3.1 拆箱

產品在出廠前已進行了嚴格的檢定,在拆箱時請徹底檢查運輸集裝箱和分析儀,以防設備在運輸過程中損壞或部件松動,仔細記錄設備的所有情況,必要時聯系供應商妥善解決。

3.3.2安裝現場環境要求

安裝現場應無腐蝕性氣體、空氣較為清潔、相對濕度≤90%。

安裝場地應無震動,無強電磁場,地面水平。

環境溫度應在0-60?C之間;避免陽光直射或熱源直接烘烤。

不要把儀器安裝在強電磁場附近。

安裝現場應具備穩定的交流電源且有可靠接地。

3.3.3采樣管路布設要求

(1)泵的選擇

通常采樣點到儀器的距離在20米內時,選用350W的潛水泵/自吸泵。當采樣點到儀器的距離大于20米時,應選用500-750W的潛水泵/自吸泵,另還應根據水樣的腐蝕性選擇是否選用耐腐蝕泵。

(2)管路的布置

取水點至儀器安裝處應預先安裝好水泵、穿線管、水樣進水管、出水管和溢流管。連接的管道應根據具體情況選用硬聚氯乙烯塑料、ABS工程塑料或鋼(在水質具酸堿性的地方不能用金屬管材)、不繡鋼等材質的硬質管材。為了方便與儀器設備連接,建議管道最好采用硬質PVC給水管。

要求:

① 放置儀器的地面應高于水槽壁,管道從儀器到水槽呈坡型下降,盡量減少管道彎頭的數量,并且管道中途不應有凸起或凹下的地方,避免管道中存水,以利于進水管道的排空和冬季防凍。

② 管道的安裝過程要十分仔細,安裝好的管道內要干凈,沒有直徑大于2mm的雜物,以免損壞污水泵或堵塞管道。管道口在儀器安裝前應用干凈的東西堵好,以免雜物進入。

③ 潛水泵安置的位置其水流應為層流態,所抽吸的水體應不呈氣溶膠狀(即水中含有大量氣泡)。氣溶膠進入儀器將使測量結果不準或使儀器報警。

④ 若使用的是潛水泵,在潛水泵原有的濾網罩外部再裹一層不銹鋼過濾網,以免顆粒雜物進入。

⑤ 潛水泵及進水口應能方便維護,遇到諸如較大薄膜包裹水泵時,能方便地去除。

3.3.4設備的安裝調試步驟

現場開箱驗貨:由雙方或多方人員現場開箱驗貨,填寫驗貨憑證,并簽字確認;

儀器現場就位:將儀器安裝固定在合適的位置;

儀器現場組裝:連接電力線、地線等;

儀器所需試劑就位:包括標樣、蒸餾水以及相應管路插到對應的試劑中;

儀器上電:儀器上電前應先行檢查電源狀況 ,包括電壓是否穩定以及零線、火線是否正確等;

儀器相關參數設置:取樣時間,加熱消解時間冷卻時間等;

儀器各部件功能測試:進入動作測試菜單,測試各個器件工作是否正常、調整相應部件工作狀況以及及時申請有問題的配件等;

儀器清洗數遍:特殊情況下,可以通過做一次空白標定以便清洗消解杯等玻璃器皿的內壁;

儀器標定:一般連續標定數次,直到相鄰2次誤差滿意為止;

標樣測定:測定準備好的標樣數次,測試儀器的重復性和準確性,看測量結果是否在允許誤差范圍內,如誤差過大,則重新標定儀器或調整相關參數,使測試結果誤差在允許范圍內;

零漂、量漂測試:進行24小時的零漂和量漂測試;

水樣測試:標樣測試合格后,進行實際水樣的測試,有條件的地方與實驗室進行比對,最后將儀器切換到自動狀態;

通訊聯結:檢查儀器數字信號和模擬信號是否正常,查看儀器與數據采集器之間的通訊聯結是否正常;

客戶培訓:就儀器的操作和日常管理與維護以及簡單的故障、錯誤信息處理對客戶進行培訓,有關的安全知識培訓;

儀器交接:儀器轉入自動運行后移交客戶管理運行,填寫相關工作表格并交客戶簽字;

注:儀表裝置的設計,安裝線路圖詳見產品說明書。

四、性能調試及驗收方法

性能調試及設備驗收按下表進行(依據《《水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N等)驗收技術規范》(HJ 354-2019)》)。

儀器類型 驗收項目 指標限值
HY-COD(Cr)水質自動分析儀 24h漂移(80%工作量程上限值) ±10%FS
準確度 有證標準溶液濃度<30 mg/L ±5 mg/L
有證標準溶液濃度≥30 mg/L ±10%
HY-HN3-N水質自動分 析儀 24 h漂移(80%工作量程上限值) ±10% F.S.
準確度 有證標準溶液濃度<2 mg/L ±0.3 mg/L
有證標準溶液濃度≥2 mg/L ±10%
HY-TP水質自動分析儀 24 h漂移(80%工作量程上限值) ±10%F.S.
準確度 有證標準溶液濃度<0.4 mg/L ±0.06 mg/L
有證標準溶液濃度≥0.4 mg/L ±10%

4.1、24 h 漂移

CODCr水質自動分析儀、 NH3-N水質自動分析儀、 TP水質自動分析儀參照此方法測定24 h漂移。

采用濃度值為工作量程上限值80%的標準溶液為考核溶液, 水質自動分析儀以離線模式,以1 h為周期, 連續測定24 h。 取前3次測定值的算術平均值為初始測定值x0, 按照公式(7)計算后續測定值xi與初始測定值x0的變化幅度相對于現場工作量程上限值的百分比RD, 取絕對值最大RDmax為24 h漂移。

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式中: RD——漂移, %;


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