在化工、製药、能源等易燃易爆工業場景中(zhong)，pH值的在線监測不仅關乎工藝控製精度，更直接關系到生(sheng)產安全。防爆pH計作為危(wei)险區域的核心分析儀表，其選型(xing)正確與否，直(zhi)接影響設備寿命和運維成本。本文將从防(fang)爆原理、認證等級(ji)、安(an)裝規(gui)範到實际選型，提供(gong)一套完整的技術指南(nan)，帮助工程師在复雜(za)工况下做出精(jing)準決策。
工業現場发生爆炸(zha)需同時(shi)具備三個条件：可燃性物(wu)質（如氢氣、甲烷）、助燃(ran)剂（通常為氧(yang)氣）以(yi)及點火源。防爆pH計的核心(xin)任務(wu)，就是切断“點(dian)火源"这一鏈条。儀(yi)表内部電子元件（如變送器、電(dian)極放大器）在正常或故障状(zhuang)態下可能產生(sheng)電火花、電弧或高温表面，若直(zhi)接暴露於爆炸性環(huan)境，極可能引发災难。
防爆設計通過兩種主要途(tu)径實現防(fang)護：隔爆型（Ex d） 將可能產(chan)生火(huo)花的部件密封在坚固外壳内，即使内部爆炸，火(huo)焰(yan)也被限製在外壳内无法引燃外部氣體；本安型（Ex i） 則通過限製電路(lu)能量（電壓、電流、功率）至(zhi)不足以點燃可燃氣(qi)體，从源(yuan)头消(xiao)除點火風险。
根據GB/T 3836（等效IEC 60079）標準，防爆pH計需明確標注防爆標(biao)志，例如 Ex d IIC T6 Gb。其中各字段含義如下：
Ex：防爆標识
d：防爆型式（隔爆型）
IIC：氣體組別（IIC代表氢氣、乙炔等最易爆氣體）
T6：温度組(zu)別（最高表面温度≤85℃）
Gb：設備(bei)保護級別（EPL Gb，用於可能形成爆炸性氣體(ti)環境的1區、2區）
| 防爆類型 | 典型標志 | 適用區域 | 核心特點 | 典型應用限製 |
|---|---|---|---|---|
| 隔爆型 (Ex d) | Ex d IIC T6 Gb | 1區、2區 | 外壳強度高，内(nei)部爆炸不擴(kuo)散 | 體积较大，維護時需断電開(kai)盖 |
| 本安型 (Ex i) | Ex ia IIC T4 Ga | 0區、1區、2區 | 能量極低，可(ke)带電維護，體积小 | 需配合安全栅使用，傳輸距离受(shou)限 |
| 增安型 (Ex e) | Ex e IIC T3 Gb | 2區 | 不產生(sheng)電弧/火花，仅提高絕缘等級 | 不適(shi)用於1區，且(qie)不能用於带(dai)活動触點的設備 |
在pH計選型中，隔爆型（Ex d） 因結(jie)構簡單、可(ke)靠(kao)性高，在化工、煉油等1區、2區(qu)場(chang)景中應用廣；本安型（Ex i） 則更適合0區（如氢氣罐(guan)區）或需要頻繁維(wei)護(hu)的場合。
防爆pH計的核心在於(yu)電極能否在恶(e)劣工况下稳定輸出信號。博取儀器(qi)提供多款適配防爆場景的pH電極：
CPH5804：通用型耐壓pH電極(ji)，適用於0-80℃、6bar以下的常規(gui)化工(gong)流程。
CPH5805：高温型pH電極(ji)，耐受温度達130℃，適合蒸汽(qi)消毒(du)、高温(wen)反應釜。
CPH5806：耐HF型電極，專用於含(han)氟化(hua)工介質。
PH8010F：耐污染型電極，采用平面/環(huan)形(xing)液接界，適用於高悬浮物(wu)、含油(you)废水。
PH8012F：耐高壓(ya)型電極(ji)，可承(cheng)受16bar壓力，用於管(guan)道(dao)或高壓反應器。
選型提示：若(ruo)介質温度超過80℃或含有強酸、強碱、有機溶剂(ji)，需優(you)先選擇對應耐温、耐(nai)腐蚀型號(hao)（如CPH5805、CPH5806）。同時，電(dian)極的安裝方式（浸入式、流通式(shi)或插入式）應與防爆(bao)區域的管道或罐體(ti)接口匹配。
變送器是(shi)防爆體系中的能(neng)量控製單元。在隔爆型方案中，變送(song)器本身需具備防爆外(wai)壳；在本(ben)安型方案中，變送器需通過(guo)安全栅將能(neng)量限製在安全值内。博(bo)取儀器以下型號可配合(he)防爆應用：
PHI-E2210：在線pH/ORP模(mo)擬儀表，支持2路4-20mA+RS485輸出，防護等級IP65，可安裝於(yu)防(fang)爆控製柜内（柜(gui)體需符合Ex d要求）。
PHI-E2310D：数(shu)字pH儀表，带(dai)历史数據記錄功能，輸出接口豐富，適合與DCS系統對接。
BHT-DM100：一體式高温pH變送器，集(ji)成探头與變送器，適用於0-130℃高(gao)温工况(kuang)，且外壳防護等級高，可直(zhi)接安裝在防爆區(qu)域。
MPC-2100 / MPC-3100：多參数(shu)控(kong)製器，可同時接入pH、電(dian)导率、溶解氧等傳感器，支持多(duo)通道防爆隔离。
關键提醒：当選用本安型（Ex i）方案時，必须確保變送器與電極之間串(chuan)聯安全栅（如MCR系列隔离栅），且安全栅應安裝在非防爆區或防爆控(kong)製柜(gui)内。博取儀表的PHI-E2210和PHI-E2310D均支持(chi)接入外部安(an)全栅，實現本安回路。
防爆pH計的信號輸出(chu)通常采(cai)用4-20mA模擬量或RS485数(shu)字通信。在长距离(li)傳輸（>500m）或強電(dian)磁干扰環境(jing)下，推荐選(xuan)用带隔离的變送器。博取儀表的MPG-5088监測站可集成多臺防爆pH計，集中顯(xian)示與報警，適(shi)用於大型化工園區的區域监測。
竞品參考，非博取產品：橫河YOKOGAWA的EXA300/EXA310系列也提供防爆電导率/pH變送器，但其本安型方案(an)需搭配特定安全(quan)栅，系(xi)統成(cheng)本较高。
電極安裝：應避(bi)免安裝在管道顶部（易积聚氣(qi)泡）或底部（易(yi)沉积污泥）。推荐(jian)采用流(liu)通式安裝，流速控(kong)製在(zai)0.3-3m/s。若為浸入式，需確保電(dian)極浸没深度不小於(yu)50mm。
電缆引入：防爆接線盒的電缆(lan)入口必须使用經認證的防爆密封(feng)接头（如Ex d認證的格蘭头(tou)）。未使用(yong)的接口需用金屬堵头封(feng)死。
接地：隔爆型(xing)外壳必须可靠接(jie)地，接地電阻≤4Ω。本安回路需單独設置接地，不與動力(li)地混接(jie)。
將普通pH計直接用於防(fang)爆區(qu)：普通儀(yi)表无Ex認證，在危(wei)险區域可能成為點火源，必须選用带(dai)Ex標志的完整系統（電極(ji)+變送器+安全栅）。
忽略温度組別：若(ruo)介質温度超過85℃，則(ze)不可選用T6組別儀表（最高表面温度85℃），需升級(ji)為T5（100℃）或T4（135℃）組別。博取儀器的CPH5805電極與BHT-DM100變送器組合，可(ke)满足(zu)T4組別(bie)要求。
误用本安型安全栅：安全栅的(de)限能參数(shu)（最大輸出電壓、電流）必须與儀表的本安參数匹配。例如，PHI-E2210搭配安全栅后，其本安(an)回路(lu)參数（Ui=28V，Ii=93mA）需與(yu)安全栅(zha)的Uo、Io對應。
防爆pH計在維護時需特別(bie)注意(yi)：隔(ge)爆型(xing)儀表嚴禁带電開盖，必须在断電10分(fen)鐘（電容放電）后方可打開外壳(ke)。本安型儀表虽可带電維護，但需使用(yong)防爆工具(ju)（如銅製扳手(shou)），避免(mian)產生機械火花(hua)。
校(xiao)準方法與常規pH計一致：使用pH 4.01、6.86、9.18標準缓冲液進行兩點或三點校準。博取儀表的PHI-E2310D支持自(zi)動温度补偿與校準曲線存储，可减少人工误差。
工况特點：含(han)氢氣、氯氣、氨氣等易燃(ran)易爆(bao)氣體，介質温度(du)高（60-130℃），強酸強碱。
推荐配置：CPH5805高温電極 + PHI-E2310D變送器（放置(zhi)於Ex d防爆控製柜） + 安全栅（本安(an)回路(lu)）。若需(xu)一(yi)體式安裝，可選BHT-DM100。
防爆等級：Ex d IIC T4 Gb（氢氣環境需IIC組別）。
工况特點：蒸汽(qi)消毒(du)（121℃）、酸碱清洗液、需頻繁(fan)拆卸清洗。
推荐配置：CPH5805電極(ji)（耐高温） + PHI-E2210儀表（防護IP65，耐冲洗） + 快速接头安(an)裝(zhuang)。
防爆等級：Ex ia IIC T4 Ga（0區可(ke)用，因发酵(jiao)罐顶(ding)部可能存在乙醇蒸汽）。
工况特點：浆液含固量高（石灰石-石膏）、磨损大、温(wen)度波動。
推荐配置：PH8010F耐污染電極(ji) + MPC-3100多參数(shu)控(kong)製器（可同時监(jian)測pH、電(dian)导率、浊度），搭(da)配MPG-5088监測站實現(xian)集中管理。
防爆等級：Ex d IIC T5 Gb（煤製氣區(qu)域含一氧化碳(tan)、硫化氢(qing)）。
防爆pH計的選型是一個系統工程，需(xu)要(yao)从介質特性、區(qu)域防爆等級、安(an)裝環境到維護(hu)便利性進行綜合評估。博取儀器提(ti)供的CPH系列電極(ji)與(yu)PHI系列變送器，配合正確的安全栅與安(an)裝規(gui)範，能够為化工、製药、能源等行業提供安(an)全、可靠的在(zai)線pH监測方案。工程(cheng)師在選型時，務必核對Ex認(ren)證標(biao)志的完整性，並優先(xian)選擇具(ju)備IIC、T6等(deng)高標準認證的產品，以應對最嚴苛的危险環(huan)境。
