电极

电极（Electrode）是许多行业中不可或缺的重要设备，特别是在自动控制系统中，无论是测量、检测还是控制各种过程。本文将带您了解电极的重要性、类型及其在工业领域的多种应用。

什么是电极？主要功能和重要性

电极

电极是一种导体，用于将电流传递到非金属固体、液体、气体或等离子体中。通常情况下，电极是良好的导体，但不一定必须是金属。在化学电池中，在阳极（正极）和阴极（负极）上会发生还原反应和氧化反应。

电极的主要功能是在电流和信息传递方面充当媒介，从而能够准确地测量和检测各种值。电极的吸引力在于其广泛的应用范围，从工业工厂中的测量和控制系统到实验室分析工具。

电极在蒸汽锅炉系统中的重要性

电极是蒸汽锅炉水处理系统的重要组成部分，设计用于测量锅炉中水的导电率，提供有关溶解盐分和其他杂质水平的关键信息。

电极通过测量水传导电流的能力来工作。当水中盐分和杂质浓度增加时，其导电率也会相应提高。这些数据会被发送到控制器，以便根据需要调整水处理过程，以保持适当的水质。

在蒸汽锅炉系统中，电极的作用是检测并传输信号以控制水质，这对安全高效运行至关重要。如果杂质含量过高，则可能导致各种问题，例如：

  • 金属部件腐蚀

  • 结垢积累

  • 工作效率降低

  • 设备使用寿命缩短

为什么需要用电极测试蒸汽锅炉中的水的导电性？

电极

使用电极测试导电性是控制蒸汽锅炉水质的重要组成部分。必须确保所用水的质量合适，以防止可能出现的问题。

通常，蒸汽锅炉中的水会通过化学药剂进行处理，以防止腐蚀和沉积物的积累，但这些化学物质可能会随时间分解，导致导电率上升。因此，使用电极测试导电性可以帮助操作员跟踪处理程序的效果，并根据需要进行调整。

此外，通过使用电极保持适当的水质还可以提高蒸汽锅炉的工作效率，因为高溶解固体可以降低热传递效率，从而增加能源消耗和运营成本。定期用电极检查导电率有助于确保锅炉以最高效率运行。

高电导率对锅炉和电极系统的影响

电极

锅炉中的高电导率会对电极系统的运行和其他设备产生多种负面影响：

1. 腐蚀加剧

高电导率表明水中溶解的盐分和矿物质增多，这会与金属发生反应，导致电极及其他部件随时间推移而腐蚀、泄漏、裂纹和其他损害，影响安全性和效率。

2. 水垢形成及积聚

高电导率还会在电极表面和锅炉内部产生水垢，降低热传递效率，导致加热时间延长并增加能耗。此外，由于沉积物附着在电极表面上，可能会导致电极工作故障。

3. 泡沫生成及蒸发

高电导率还会使锅炉中的泡沫和蒸汽增多。当水饱和了盐分和矿物质时，会在表面形成泡沫，并且这些泡沫破裂会释放出蒸汽和水滴进入蒸汽供应系统中，这可能会损坏下游设备并降低产生的蒸汽质量和安全性。

适合锅炉和电极的电导率范围

锅炉排污（Boiler Blowdown）是一种去除杂质并防止积垢的过程。合适的排污电导率应在2,000至4,000微西门子/厘米(µS/cm)之间。

这一范围确保排出的水具有足够的质量以防止在电极上形成水垢，同时将水量损失降至最低。定期使用电极检查电导率水平对于确定锅炉系统的排污频率和进水水质是否合适至关重要。

电极类型及其在工业中的应用

根据使用情况，电极有许多种类，特别是在伏安法中，这是一种用于分析的化学电技术。主要类型包括：

1. 参比电极 (Reference Electrode)

参比电极用作测量电位值的参考点，例如：

  • 甘汞电极

  • 银-氯化银电极

这种类型电极的作用是提供一个固定且确定的电位值，作为测量其他值的参考点。

2. 辅助电极 (Auxiliary Electrode)

辅助电极的作用是从参比电极接收电力，并将其通过溶液传递到工作电极。这种类型的电极不会发生任何变化，例如铂辅助电极。

3. 工作电极 (Working Electrode)

这是直接用于分析的电极，有多种类型，如：

  • 圆盘电极 (Disc Electrode)

  • 悬挂汞滴电极 (Hanging Mercury Drop Electrode; HMDE)

  • 滴汞电极 (Dropping Mercury Electrode; DME)

4. 圆盘电极 (Disc Electrode)

这种类型的电极体积小且易于使用，它被固定在各种材料的圆盘上，如金、铂、镍、银或 [glassy carbon]。直径为 1.6 mm 或 3.0 mm，具体取决于所选材料。

5. 汞电极 (Mercury Electrode)

这种类型的电极被广泛使用，因为汞的氢离子还原过电压较高，因此可以不受氢气生成干扰地进行分析。目前使用的是 CGME（Controlled Growth Mercury Drop Electrode），它可以精确控制每个汞滴的大小。

电极型液位开关 (Electrode Type Level Switch)

电极型液位开关是控制液位工作中最经济的传感器，与其他系统相比具有价格优势。其主要功能是在检测到液体水平时向控制系统发送信号。然而，它仅适用于导电液体，并不适用于植物油或碳氢化合物状态的液体。

使用电极型液位开关需要与SCMA公司的液位控制继电器配合工作，提供多种产品以满足不同液位测量和生产控制需求，例如：

  1. Finetek EST10000-B - 该传感器可在储罐中同时进行多点温度和液位测量，具有以下特点：

    • 温度测量范围：-10~+85°C

    • 液位测量范围：根据电缆长度（最长30米）

    • 温度传感器数量：最多30个

    • 工作电压：9~30V DC

    • 标准通信端口：RS485

    • 防尘防水等级：IP67

  2. NOHKEN FE系列 - 适用于多点液位控制的电极型液位开关，适合在一个容器中进行超过三个点的液位测量，具有以下特点：

    • 适用于导电液体

    • 探针材料：316不锈钢、哈斯特洛伊B、哈斯特洛伊C或钛

    • 外壳材质：PVC、304不锈钢或316不锈钢

    • 最大杆数：6-7根

    • 顶部安装

    • 最高工作温度：50°C 或 100°C

    • 最大耐压：ATM，2巴或10巴

  3. IMARI FE-3S - 最经济的电极杆液位计，具有以下特点：

    • 适用于导电液体，不适用于植物油或石油

    • 杆材质：304和316不锈钢

    • 电极头和端子：黑色玻璃珠

    • 最大杆数：3根

    • 顶部安装在储罐上

此外，您还可以选择高质量的设备Kepler KQW-86031，这是需要高精度工作的良好选择。

SCMA 提供的全方位电极和控制系统服务

作为工业自动化领域的领导者，SCMA 公司有限公司在提供全方位的电极和控制系统服务方面拥有超过 40 年的经验。我们致力于成为您在生产系统开发过程中的可靠合作伙伴。

我们的服务：

  1. 分析并设计特定行业的电极传感器系统，我们根据客户的需求进行分析，并为蒸汽锅炉、液体储罐或需要精确控制的生产过程等特定行业设计合适的传感器系统。

  2. 提供来自全球顶级品牌的高质量电极设备，我们是 ifm electronic 等知名品牌的官方经销商，并且严格挑选其他优质品牌进行销售。

  3. 由专业团队安装和测试电极系统，我们的工程师团队具备安装电极和传感器的专业技能，并对其进行测试以确保系统的准确性和稳定性。

  4. 提供电极技术培训，我们拥有 600 平方米的会议室，可容纳超过 200 名学员。我们为客户提供免费培训和内部培训（In-house Training），帮助客户了解电极的作用，并能够高效地使用和维护系统。

  5. 提供售后支持和服务，我们的售后服务包括电极的维护、系统的更新以及及时解决问题，以确保系统持续运行并保持最高效率。

  6. 改进和升级现有的电极系统，对于已有系统的客户，我们可以帮助他们进行现代化改造和优化，使其符合工业 4.0 的标准。

  7. 提供电极设备的校准和精度检查服务，我们为各种电极和传感器提供校准服务，以确保测量系统的准确性符合标准。

您可以访问我们的网站了解更多关于我们的服务 或直接联系专家团队进行咨询。

总结

电极（Electrode）是工业系统和生产控制中的重要设备，负责作为电流和数据传输的媒介，确保系统的精确运行。正确选择和维护电极可以提高效率、降低成本并延长SCMA设备的使用寿命。我们提供咨询、设计和安装符合您业务需求的合适电极系统。

常见问题

电极的作用是什么？

液位测量电极用于控制流入或流出系统的阀门开关，通过液体作为电路中的导体来实现自动和精确的液位控制。

pH 电极是什么？

pH 电极为氢离子（pH）值传感器，表示为溶液中氢离子活性的负对数。pH 值直接与溶液中的氢离子浓度 [H+] 和氢氧根离子浓度 [OH-] 的比例相关。

电极的作用是什么？

电极或电极作为良好的导体，从参考电极接收电力并通过溶液传递到工作电极，以与样品发生化学反应。例如，铂电极在此过程中不会发生变化。