仪器或检测装置的液路设计

⑴ 　海上油管输送射孔与钻井中途测试技术

一、海上油管输送射孔技术

最早的采油方式是裸眼采油或筛管采油，随着固井工艺的产生，发展了射孔采油方式。1932年美国LENEWELLS公司开始子弹式射孔，1946年WELEX公司开始使用聚能射孔弹射孔，1949年麦克洛夫公司开始搞油管输送射孔（TCP），但由于技术上的欠缺而没有发展起来，1953年EXXON和斯伦贝谢尔公司开始搞过油管射孔，1970年VANN公司正式将TCP用于生产。

目前世界一流的射孔公司有Compac、Halliburton、Owen、Goex、Baker、Schlumberger等公司。这些公司的射孔器材共同的特点是：产品系列化程度高、加工精度高、检测手段完备、检测数据准确齐全、技术更新快、向高密度多方位高技术发展、低岩屑污染小。

国内在1958年以前使用苏联的枪身射孔器，20世纪60年代初开始用磁性定位器测套管接箍进行定位射孔，70年代广泛开展使用了过油管射孔，80年代中期开始引进油管输送射孔TCP技术，1988年以后逐渐在各油田推广使用。

随着海上勘探成果不断扩大，海洋石油勘探开发工作的重点将进一步由勘探向开发转移，油田开发井将逐年增加。然而，海上准备开发的油田大多属于边际油田，若在开发中采用进口器材进行作业，则有很多边际油田因成本高而无法进行开发。为满足海上油气田勘探开发井作业中所需的新型系列射孔器材，用国产射孔器材全面替代进口产品，降低开发成本，填补套管高密度射孔在国内的空白，推进我国海洋石油勘探开发进程，研制新型射孔器材成为当务之急。我国射孔器材产品尽管在小口径、低密度上取得了较大的成就，但与国际相比总体水平仍然较低，加工精度也较差，加之产品系列不配套、检测手段不完善，无法完全满足海上作业的需要。

为使海洋石油勘探开发进一步降低成本，加快射孔器材的国产化进程，中国海油开发研制了油管传送射孔（TCP）——HY114、HY159射孔抢，并将这一具有自主知识产权的实用新型专利设计产品尽快地应用于生产。

（一）海上射孔

1．射孔

利用火攻器材或其他能源的能量射开套管、水泥环和地层，沟通油气流通道的井下作业叫做射孔。

在勘探开发过程中射孔是一项不可缺少的重要手段。经钻井、录井和测井发现了油气层之后，就要下套管、固井，然后必须射孔，进行试油，以确定该油层有无开采价值。对于开发生产井，进行完井作业、射孔，而后才能进行下生产管柱、下泵、防砂等其他采油、注水等作业。油气田在开发过程中，若进行开发方案的调整，往往需进行补孔，以保持油气田的产量。

随着射孔技术采油技术的发展和我国各大油田二三十年来在勘探开发工作中的经验积累，逐步提高了对射孔技术重要性的认识，对射孔作业越来越予以重视，因而近年来我国射孔技术有了飞速的发展，取得了很大的成绩。

2．射孔方式

目前国内外广泛被采用的射孔方式主要有3类：①电缆输送射孔；②过油管射孔；③油管输送射孔（TCP）。

这3类射孔都属于炸药聚能射孔，即利用制成倒锥形的高能炸药在爆炸时产生的聚焦高能射流来射开套管和地层的工艺。

最近水力射孔在穿透深度上有新的突破，但还没有广泛地推广使用。

3．射孔工艺

射孔工艺有正压射孔和负压射孔两种，根据现场不同的井筒条件、地层条件以及完井工艺要求选择不同的射孔工艺。

a．正压射孔：为了顺利地采出地层里的油气，钻井之后必须下套管并固水泥于套管与地层之间，然后射开油气层井段的套管和水泥环，沟通油气流通道。因而在射孔之前，地层和套管里边是两个不同的压力系统。如果套管中的液柱压力大于地层压力，射孔后井液会压向地层，加上射孔的压实作用和杵堵，就构成了对地层的“二次污染”，这叫正压射孔。

b．负压射孔：射孔时套管里液柱压力小于地层压力，射开以后地层中的油、气流向井筒，能将射孔产生的碎屑冲出来，井液也不会进入地层。这叫负压射孔。负压射孔能产生回流清洗孔眼，消除二次污染，因而能大大提高油气井的产能。负压射孔是最好的射孔方式，但要实现负压射孔，电缆输送方式是不行的。过油管射孔只是在第一枪才可以构成负压，第二枪及以后均为等压射孔。而由于井口防喷装置长度的限制，过油管射孔每次下井的枪长度有限，只射一枪的井很少，所以过油管射孔不能满足负压射孔的要求。只有油管输送射孔（TCP）才能满足负压射孔的各种要求。

（二）海上油管输送射孔仪

油管输送射孔（简称TCP）是用油管或钻杆将射孔器材输送到井下进行射孔的。它与电缆输送射孔相同的地方是同样用雷管、导爆索、传爆管和射孔弹4种火工器材，同样适应于各种套管的射孔枪。

1．油管输送射孔特点

与电缆输送射孔不同的地方只是输送和引爆方式不同，其特点是：

输送能力强，能一次射开几百米油气层，作业效率高；

使用大直径、高孔密射孔枪和大药量射孔弹，能满足高穿深、大孔径的射孔要求；

按设计要求构成大的负压差，射孔时能充分清洗孔眼，消除二次污染；

达到高的产率比，提高单井产量；

在射孔后立即投产，快速受益；

在引爆前安装好井口和井下安全接头等控制设施，确保安全；

与DST测试联合作业求准地层的产能；

使用范围广：适合于大斜度井、水平井、高压油气井、腐蚀性井液井、砾石充填井、双油管采油井、泵抽井等。

2．油管输送射孔管柱结构

图7-78打开取样筒

（二）地层测试器研究

研究一套井下泵抽式流体取样测试器及其解释系统，通过其泵抽系统能够取得地层流体真样，通过压力测试曲线计算油气层的渗透性、压力分布、产能等参数，部分替代中途试油技术。主要研究内容包括以下5个方面。

1．仿真实验模型及数值模拟

仿真模型采用三维圆柱体或球体结构，模拟复杂的井眼及地层条件。通过模拟仿真实验来研究在不同地层压力、不同流体饱和度、不同渗透率、不同泥饼厚度以及不同排液速度等条件下，仪器的响应特性，从而建立地层特性与仪器数值响应关系。针对渤海大油田不同的储层条件，建立具有对不同地层压力和流体进行采样的模型，取得一系列的实验数据。重点考虑：①地层浅和弱胶结疏松砂岩对仪器及解释模型的特殊要求；②稠油开采条件下的趋肤效应和存储效应；③油井出砂情况下对模型的影响。

兼顾陆上各类油气田的储层特性，进行针对性模拟。研究带有管线存储和表皮效应的各向异性非稳态渗流模型；研究双探针各向异性解析解；研究谐波压力和脉冲的相位延迟渗流模型；研究双探针有限元模拟方法。

2．液压动力系统结构设计与制造

钻井中途油气层测试技术的井下仪器包括电子线路、液压动力系统、PACKER（座封液压探头）系统、泵抽系统、流体特性实时识别系统、反向注入模块、PVT(Pressure,Volume,Tem-perature）取样筒、大取样控制模块等。这些模块的设计除了满足工程上的要求外，受特定工作环境所限，需要考虑高温、高压等恶劣井况条件的要求。由于这些系统都是非常精密的机械装置，故在本仪器的机械设计与制造工艺方面有着相当大的难度。具体是液压源的体积、功率、温度设计；液路及液压阀门系统设计；双探测器对三维动态流体模型影响下的间距设计；研究复杂地层条件下高压流体排出泵的设计制作；不同流体、不同地层压力条件下的流体反向注入技术；流体自动识别技术；取样控制及其样品保存技术研究。

3．电子控制与数据传输模块的设计与制造

井下电子线路部分主要具有两个功能，一是接收地面发来的指令并进行译码，以控制井下仪器各种机械动作和监测仪器各种状态；二是进行数据采集与数据转换，并将数据传输到地面进行处理。具体是MPU(Micro Processor Unit）微处理器控制电路；继电器控制电路；各种传感器信号处理电路；数据采集处理与传输。

4．地面支持系统

包括地面面板和系统软件，油气层特性测井仪的所有井下功能都由地面系统控制。包括测试数据的记录、不同测试参数的地面调整（如测压采样点的确定，预测体积、泵排速度、压力降的选择等）、井下工况及采样流体性质的判断。它的泵抽系统能对流过仪器或被抽进采样筒的液体进行同步监测和计算其特性参数。这些功能的实现都需要地面软件的支持。

5．测试制度设计、资料解释模型研究与解释软件开发

a．不同油气藏测试工作制度设计方法。对稠油、低渗透、油气水多相等复杂条件，研究测试时间短、流速低、排出量小的合理测试工作制度，泵排的时间控制，多探针垂向干扰测试设计。

b．低速、短时压力资料的定量解释和解释新模型开发。球形和圆柱形压力降和压力恢复叠加分析，考虑管线井储和表皮效应的典型曲线分析，流动期识别和流动模型，多层模型、复合模型、多相流模型，垂向干扰模型、反向注入模型，油藏边界分析模型。

c．与三维地震、钻井、录井、油藏工程等多学科综合评价研究油气藏方法。确定合适钻井液，完井设计，油藏开发建议，研究部分代替DST(Drill Stem Test）的短时间测试产能预测技术。

d．资料解释软件系统。

上述研究的关键技术包括三维仿真模型研究与数值模拟计算；高温高压微型液压动力系统；双PACKER系统；光谱流体识别技术；流体采样与样品保存技术；井下实时自控系统；地面测量与控制系统；复杂油藏的资料解释方法；反向流体注入技术。

地层测试技术研制成功将在油气勘探中解决重大疑难地质问题：重复抽样和重复测试，使压力测量更为准确；利用泵抽技术将泥浆滤液排出，获取原状地层流体样品；双封隔器技术，保证在任何岩层中取得地层流体样品，解决单封隔器在稠油粉砂岩中取样堵塞等问题；将逐步替代试油技术，成为地层评价的重要工具，并为降低成本提供有利工具。另外，鉴于目前国内尚无较好的油气裸眼井分层测试技术可以利用，可以作为开展海洋或陆上石油勘探井和开发井分层动态测试及取样测试，不失为一项极好的分层动态直接测量技术。海洋与陆上每口油气井都需要进行这项地层动态取样测试。凭借其测取的前所未有的、十分完备的油藏分层动态资料，就可以确切地、完美地认识油层及各个分层，并将其测试结果用于油气勘探、油田开发、采油工程的各个方面，有利于高质量高速度高效率地进行油气勘探及油气田开发。再就是，储层特性测井仪器将具有自主知识产权，拥有国内外市场竞争的法律地位，可以冲破种种限制，对国外提供这种测井技术服务，从而获得较好的经济效益。

⑵ 实验二 达西渗流实验

一、实验目的

1. 通过稳定流渗流实验，进一步理解渗流基本定律———达西定律。

2. 加深理解渗透流速、水力梯度、渗透系数之间的关系，并熟悉实验室测定渗透系数的方法。

二、实验内容

1. 了解达西实验装置与原理。

2. 测定 3 种砂砾石试样的渗透系数。

3. 设计性实验: 横卧变径式达西渗流实验。

三、达西仪实验原理

达西公式的表达式如下:

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式中: Q 为渗透流量; K 为渗透系数; A 为过水断面面积; ΔH 为上、下游过水断面的水头差; L 为渗透途径; I 为水力梯度。

式中各项水力要素可以在实验中直接测量，利用达西定律即可求取试样的渗透系数 (K) 。

四、实验仪器和用品

1. 达西仪 (见图Ⅰ2-1) 。

2. 试样: ①砾石 (粒径为 5 ～ 10 mm) ; ②粗砂 (粒径为 0. 6 ～ 0. 9 mm) ; ③砂砾混合 (试样①与试样②的混合样) 。

3. 秒表。

4. 量筒 (100 mL，500 mL 各 1 个) 。

5. 计算器。

6. 水温计。

图Ⅰ2-1 达西仪装置图

五、实验步骤

1.测量仪器的几何参数(实验教员准备)。分别测量过水断面的面积(A)，测压管a、b、c的间距或渗透途径(L)，记入表格“实验二达西渗流实验记录表”中。

2.调试仪器。打开进水开关，待水缓慢充满整个试样筒，且出水管有水流出后，慢慢拧动进水开关，调节进水量，使a、c两测压管读数之差最大;同时注意打开排气口，排尽试样中的气泡，使测压管a、b的水头差与测压管b、c的水头差相等(实验教员准备，学生检查)。

3.测定水头。待a、b、c三个测压管的水位稳定后，读出a、c两个测压管的水头值(分别记为H_a和H_c)，记入实验记录表中。

4.测定流量。在进行步骤3的同时，利用秒表和量筒测量t时间内出水管流出的水体积，及时计算流量(Q)。连测两次，使流量的相对误差小于5% ，取平均值记入实验记录表。

5.由大到小调节进水量，改变a、b、c三个测压管的读数，重复步骤3～4。

6.重复第5步骤2～4次，即完成3～5次试验，取得某种试样3～5组数据。

7.换一种试样，选择另外一台仪器重复上述步骤3～6进行实验，将结果记入实验记录表中。

8.按记录表计算实验数据，并抄录其他实验小组不同试样的实验数据(有条件的，可用3种试样做实验)。

9.实验中应注意的问题。

1)实验过程中要及时排除气泡。

2)为使渗透流速-水力梯度(v-I)曲线的测点分布均匀，流量(或水头差)的变化要控制合适。

六、实验成果

1.提交实验报告表，即达西渗流实验记录表。

2.在同一坐标系内绘出3种试样的v-I曲线(实验二用纸)，并分别用这些曲线求出渗透系数(K)，与根据实验记录表中的实验数据计算结果进行对比。

七、思考题(任选2题回答)

1)为什么要在测压管水位稳定后测定流量?

2)讨论3种试样的v-I曲线是否符合达西定律?试分析其原因。

3)将达西仪平放或斜放进行实验时，结果是否相同?为什么?

4)比较不同试样的K值，分析影响渗透系数(K)的因素。

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实验二 达西渗流实验记录表

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实验一用纸

实验二用纸

附 设计性实验

横卧变径式达西渗流实验

一、实验目的

1. 测定稳定流、变过水断面条件下砂性土的渗透系数。

2. 通过实验加深对稳定流条件下达西定律的理解，加深理解渗透流速、过水断面、水力梯度和渗透系数之间的关系。

二、设计性实验内容 (供参考)

1. 将两个砂样柱装同一种砂样，求取砂样的渗透系数。

2. 将两个砂样柱分别装两种砂样，求取两种砂样的渗透系数。

三、实验仪器与用品

1. 横卧变径式达西渗流仪 (图Ⅰ2-2) 。

2. 不同粒径的砂样。

图Ⅰ2-2 横卧变径式达西渗流仪装置图

四、横卧变径式达西渗流仪简介

本仪器主体结构包括横卧变径式有机玻璃试样柱两个，可升降的供水装置以及测压板。每一个试样柱上设有两个测压点与测压板相连，可以测定试样土层对应点的测压水头，了解同一砂样柱或不同砂样柱的水力梯度变化特征。仪器通过升降装置可调节供水装置 (稳定供水箱) 水位，通过进水开关控制流量大小。

五、设计实验要求

1. 查阅相关文献，实验前详细地写出一种砂性土渗透系数测量的实验方案。

2. 根据实验方案设计实验记录表格，要求表达直观，内容齐全，有利于计算分析。

3. 根据设计方案自己动手装样与实验，实验中详细记录实验步骤、数据和现象。

4. 对实验数据、计算结果和观察到的现象进行必要的讨论，并撰写实验报告。报告内容包括: 实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验注意事项、实验成果。

⑶ 电容式液位计测量原理图.请问该测量装置设计匹配测量点路

电容式液位计是依据电容感应原理，当被测介质浸汲测量电极的高度变化时，引起其电容变化。它可将各种物位、液位介质高度的变化转换成标准电流信号，远传至操作控制室供二次仪表或计算机装置进行集中显示、报警或自动控制。

电容法是用一电容探头感受物面位置的变化。附图（图7-17电容式液位测量结构示意图）a所示为几种用于连续测量的电容探头结构。l是部分或整体绝缘的棍电极，3、4是拉紧或放松的绳电极。

式中 h—电容器的总高度； C0—初始电容值。

图7-17b所示是一些进行物位极限位置监控的电容测头结构。这时不再希望探头的电容值在整个高度范围内线性变化，而是希望物位在达到极限位置时电容能发生突变。l和2是部分或全部绝缘的棍电极或绳电极，3是侧面安装的棍电极，它以70°角倾斜安装可防止被测液的粘附，4是平面电极，可用于一些不能在内部插入电容探头的容器内物位的测量，如搅拌器。如果容器为非导电材料制成，同样需另外附加一个反向电极。

电容式液位计上海蒙晖从根本上解决了温度、湿度、压力、物质的导电性等因素对测量过程的影响，因而具有极高的抗干扰性和可靠性。能够测量强腐蚀性的液体，如酸、碱、盐、污水等。可测量高温、高压介质；过程温度-40～600℃；过程压力-0.1～4.0MPa 个别智能一体化电容液位计具有独特的两点现场标定技术为用户轻松地使用产品提供了便利。其探极与变送器分为两部分，连接二者的屏蔽电缆长度可达1千米，可安装在环境极为恶劣的现场，特别适用于高温、振动、腐蚀、危险及需要远方设定等场合。将液位变化传递给现场指示器指示出液位的实际高度。并配有液位报警器和液位远传装置。液位报警器可实现液位上下极限值控制、限位报警和事故联锁。液体远传装置可将液位变化线性地转换成直流4~20mADC的电流信号，实现远距离的液位指示、控制记录。液位计具有隔爆、本质安全防护性能。整机由耐磨材料制成。因此具有耐腐蚀功能。

电容式液位计上海蒙晖是采用测量电容的变化来测量液面的高低的。它是一根金属棒插入盛液容器内，金属棒作为电容的一个极，容器壁作为电容的另一极。两电极间的介质即为液体及其上面的气体。由于液体的介电常数ε1和液面上的介电常数ε2不同，比如：ε1>ε2，则当液位升高时，电容式液位计两电极间总的介电常数值随之加大因而电容量增大。反之当液位下降，ε值减小，电容量也减小。所以，电容式液位计可通过两电极间的电容量的变化来测量液位的高低。电容液位计的灵敏度主要取决于两种介电常数的差值，而且，只有ε1和ε2的恒定才能保证液位测量准确，因被测介质具有导电性，所以金属棒电极都有绝缘层覆盖。电容液位计上海蒙晖体积小，容易实现远传和调节，适用于具有腐蚀性和高压的介质的液位测量。

⑷ 请你根据提供的实验仪器和药品参与实验室气体制备的研究与实践，实验仪器如图所示（导管、橡皮塞等未画出

（1）二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故只能用向上排空气法收集；
（2）A装置玻璃导管几乎伸到试管底部，加入一定稀盐酸后，导管口可能被液封，产生的二氧化碳气体不能排出，则收集不到二氧化碳；
AB装置不能使反应的固体和液体分离，故无法使反应随时发生和停止，C装置用注射器滴加稀盐酸，可逐滴滴加盐酸，控制反应的速率，而不是使反应随时发生随时停止，注意速度和起止是两个概念；使用D装置时，将固体药品装在铜网兜中，液体药品装在锥形瓶中，需要气体时将铜网兜伸入液体药品中，不需要气体时将铜网兜从液体药品中拿出，故可使反应随进随止；
（3）碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钙，方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；
（4）气体发生的选择依据：发生装置：依据反应物状态和反应条件进行选择；
故答案为：（1）

⑸ HPLC系统由哪些部分组成简述各部分的功能

HPLC仪一般由溶剂输送系统、进样系统、分离系统（色谱柱）、检测系统和数据处理与记录系统组成。

1、溶剂输送系统

储液器：用来贮存数量足够、符合要求的流动相。配有溶剂过滤器，以防止流动相中的颗粒进入泵内。

脱气器：脱气的目的是为了防止流动相从色谱柱内流出时释放出气泡进入检测器，从而引起噪声，不能正常检测。

输液泵：将储液器中的流动相连续不断地以高压形式进入液路系统，使样品在色谱柱中完成分离过程。

梯度洗脱装置：是在分离过程中通过逐渐改变流动相的组成增加洗脱能力的一种装置。

2、进样系统

进样器：是将样品送入色谱柱的装置，进样方式可以分为两种：阀进样或自动进样。比较常用的是采用自动进样器装样。

3、分离系统

色谱柱：对样品进行分离，是整个色谱系统的心脏，它的质量优劣直接影响到分离的效果。

4、检测系统

检测器：将色谱柱连续流出的样品组分转变成易于测量的电信号，被数据系统接收，得到样品分离的色谱图。

5、数据处理和记录系统

对色谱数据进行处理，并参与HPLC仪器的自动控制。

(5)仪器或检测装置的液路设计扩展阅读

应用

高效液相色谱法只要求样品能制成溶液，不受样品挥发性的限制，流动相可选择的范围宽，固定相的种类繁多，因而可以分离热不稳定和非挥发性的、离解的和非离解的以及各种分子量范围的物质。

与试样预处理技术相配合，HPLC 所达到的高分辨率和高灵敏度，使分离和同时测定性质上十分相近的物质成为可能，能够分离复杂相体中的微量成分。随着固定相的发展，有可能在充分保持生化物质活性的条件下完成其分离。

⑹ 高效液相色谱仪器的结构及其各部分作用是什么

1、溶剂输送系统；储液器，用来贮存数量足够、符合要求的流动相。配有溶剂过滤器，以防止流动相中的颗粒进入泵内。脱气器，脱气的目的是为了防止流动相从色谱柱内流出时释放出气泡进入检测器，从而引起噪声，不能正常检测。

输液泵，将储液器中的流动相连续不断地以高压形式进入液路系统，使样品在色谱柱中完成分离过程。梯度洗脱装置，是在分离过程中通过逐渐改变流动相的组成增加洗脱能力的一种装置。

2、进样系统；进样器：是将样品送入色谱柱的装置，进样方式可以分为两种：阀进样或自动进样。比较常用的是采用自动进样器装样。

3、分离系统；色谱柱：对样品进行分离，是整个色谱系统的心脏，它的质量优劣直接影响到分离的效果。

4、检测系统；检测器：将色谱柱连续流出的样品组分转变成易于测量的电信号，被数据系统接收，得到样品分离的色谱图。

5、数据处理和记录系统；对色谱数据进行处理，并参与HPLC仪器的自动控制。

(6)仪器或检测装置的液路设计扩展阅读

与试样预处理技术相配合，HPLC 所达到的高分辨率和高灵敏度，使分离和同时测定性质上十分相近的物质成为可能，能够分离复杂相体中的微量成分。随着固定相的发展，有可能在充分保持生化物质活性的条件下完成其分离。

HPLC成为解决生化分析问题最有前途的方法。由于HPLC具有高分辨率、高灵敏度、速度快、色谱柱可反复利用，流出组分易收集等优点，因而被广泛应用到生物化学、食品分析、医药研究、环境分析、无机分析等各种领域。高效液相色谱仪与结构仪器的联用是一个重要的发展方向。

⑺ 电解质分析仪的仪器简介

电解质分析仪有采用离子选择电极测量法来实现精确检测的.仪器上有六种电极：钠，钾，氯，离子钙，锂和参比电极.每个电极都有一离子选择膜，会与被测样本中相应的离子产生反应，膜是一离子交换器，与离子电荷发生反应而改变了膜电势，就可检测液，样本和膜间的电势.膜两边被检测的两个电势差值会产生电流，样本，参考电极，参考电极液构成回路一边，膜，内部电极液，内部电极为另一边.
内部电极液和样本间的离子浓度差会在工作电极的膜两边产生电化学电压，电压通过高传导性的内部电极引到到放大器，参考电极同样引到放大器的地点.通过检测一个精确的已知离子浓度的标准溶液获得定标曲线，从而检测样本中的离子浓度.
溶液中被测离子接触电极时，在离子选择电极基质的含水层内发生离子迁移.迁移的离子的电荷改变存在着电势，因而使膜面间的电位发生变化，在测量电极与参比电极间产生一个电位差.
一般常用电极结构：
钠电极特点：钠电极是一种玻璃毛细管电极用来测定液体样本中的钠离子浓度，主要结构：
电极套：透明塑料。
测量毛细管：钠敏感玻璃。
电极室 ：密封的，内充满钠电极液。
电极芯：Ag、Agcl
钾电极特点：钾电极是一种膜电板，也是用来测量样本中的钾离子浓度。
主要结构：
电极套：透明塑料。
测量毛细管：钾离子敏感膜。电极室：密封的，内充满K+液。
电极芯：Ag/Agcl
氯电极特点：氯电极也是一种膜电极，用来测量样本中的Cl离子浓度。
主要结构：
电极套：透明塑料。
测量毛细管：Cl离子敏感膜。
电极室：密封的且充有Cl-液。
电极芯：Ag/Agcl
参比电极特点：参比电极是连接样本和信号地的一个装置。
主要结构：参比电极由两部分组成：参比电极套和参比电极芯。参比电极套中的参比液在以参比电极芯与样本之间形成一个盐桥，每次测量开始时，参比液被注入参比电极套中，同时有一小部分参比液由玻璃毛细管中渗入测量室 ，从而在样本和参比电极芯之间形成盐桥，参比电极芯在电信号地和参比液之间形成回路。
测量过程：离子选择式电极，电极内含有已知离子浓度的电极液，通过离子选择电极膜与样本中相应离子相互渗透，从而在膜的两边产生膜电位，样本中离子浓度不用，产生的电位信号的大小也不同，通过测量电位信号大小就可以测知样本中离子的浓度。
电极内液与样本之间的离子浓度差使电极膜产生电化学电位，这个电位可由电极取出，输往放大器的输入端，放大器的另一个输入端与参比电极连接并接地，电极电压可进一步放大。形成电压差，决定着被测样本的离子浓度。
3、研究过程
电极溶液中被测离子接触电极时，在离子选择电极膜基质的含水层内发生离子迁移。迁移离子的电荷改变存在着电势，因而使膜面间的电位发生变化；在测量电极与参比电极间产生一个电位差。理想的离子选择性电极对溶液中所要测定的离子产生的电位差，应符合能斯特（Nernst）方程：E=E0+ log10a(x)
E：测得的电位
E0：标准电极电位（常数）
R：气体常数
T：绝对温度
Z：离子价
F：法拉第常数
a(x)：离子的活度
可见测得的电极电位和“X”离子的活度的对数成比例，当活度系数保持恒定时，电极电位与离子浓度（C）的对数也成比例，以此来求出溶液中离子的活度或浓度。
目前生产钠钾氯离子电极分析仪的厂家很多，但所用的电极基本相同，钠多采用硅酸锂铝玻璃电极膜制成，寿命较长，钾电极多采用结页氨霉素膜制成。
离子选择性电极分析仪内的主要组成部分Na+、K+、Cl-电极都有规定的寿命，需要定期更换。一般情况下，经多次保养电极，且保证管道畅通，多次定标仍不能通过的电极，就需更换此电极。
观察这些极损的电极，发现其报损的原因是电极内的电极液面低于银针面。在测量样本时，测得的电位差无法通过银针传送给参比电极，以做下一步的放大及测定。 ⒈仪器开机进入系统自检，检测各主要部件的功能是否正常，如：仪器主板、打印机、液路检测（由液检器完成）、分配阀及阀检器等，可智能识别判断故障，自动提示。
⒉进入活化电极程序，具有电极活化计时功能，精确把握活化时间，以提高电极的使用寿命，确保电极稳定性。时间为30分钟倒计时，可按NO 键直接退出活化电极程序。
⒊进入主菜单，首先进行系统定标，可自动进行选择基点与斜率定标（也可以选择退出不定标，方便维修维护，但不可以直接测血清标本）
⒋选择质控分析，经5次以上的质控测试后，可自动生成、打印质控报告，计算出所做质控次数的平均值、标准偏差、变异系数。
⒌智能液体检测程序，确保进样及测量准确， 测量过程自动提示，您方便的向导， 可24小时待机，在待机状态能自动保养，有自动正反冲洗功能， 简短的液路，独有正反冲洗自动定标及冲洗管道系统，杜绝交叉污染和管路堵塞。
⒍30孔位自动进样系统，设有质控M孔位及废液孔位W位。一次可检测30个标本。
7． 自动打印、手动打印可选，节约打印纸。报告单：病人综合信息报告，可设置人体正常范围值及打印。
⒏采用美国井口压紧式动力泵管，增长泵管使用寿命。
⒐检测样品：全血、血清、血浆、尿液、体液、脑脊液、尿液、动物血清等。
⒑测量方法：离子选择性电极（ISE）直接法。
⒒检测项目：K+、Na+、Cl-、Ca++、PH、CO2 ⒈去蛋白液定时自动处理功能，去除管道蛋白吸附，不堵塞，电极性能更稳定、测试更准确。
⒉侧驱自动复位式进样系统，操作方便，无污染，更环保。
⒊仪器设有液体检测程序，能自动识别并提示进样过程中的错误，确保了进样及测量的准确性。
⒋电极采用进口膜制作，性能稳定，使用寿命长。
⒌自动电位跟踪技术，自动两点定标，斜率、截距双参数校正，保证测试结果的准确。
⒍光电定位液体分配阀，具有集成度高、简化流路及便于维护保养的优点。
⒎采用进口压力传感器测试TCO2，传感器性能稳定可靠，并获得国家专利保护。
⒏智能化免维护设计：定标，进样，测量，冲洗，显示并打印报告，仪器故障诊断与排除，全程自动化，无需人工清洗与维护。
⒐能自动进行质控数据处理，自动统计并打印均值、SD及CV值。
⒑自动进样器是可选配件，对于每天样本多，需要批量处理时，可提高工作效率。
⒒可批量传输数据，通过RS-232C标准口或USB2.0标准口将检测结果在实验室共享，并配置数据库管理软件，方便查询，实时共享。 电解质分析仪常见故障的处理
离子电极法自二十世纪八十年代随着传感技术和微机技术的普及和发展而发展起来的，是一种快速、准确、方便、实用的临床检验设备。
1、当出现检测器失效时如何解决
检测器失效时的原因有4种：①检测器的插头与主机板座松了；
②检测器本身坏了；
③阀芯上的固定螺钉与电机转动轴未紧固到位；
④阀芯本身太紧不能转动。检查的顺序依次为③-①-④-②。
2、吸样不畅的原因及处理方法：
吸样不畅的原因主要有以下4种，沿着“由简单到复杂”的思路来检查；
①检查管路各个接口（包括电极之间的连管、电极与阀之间、电极与泵管之间）的连管有无漏气，此种现象表现为不吸样；
②检查泵管是否粘连或过于疲劳，此时应更换新泵管。现象表现为泵管发出异常声音；
③各管道内尤其是各接头处有蛋白沉淀，此种现象表现为液流速度过程定位不稳，即使换了新泵管也是一样，解决办法为取下各接头用水清洗干净。
④阀本身有问题，要仔细地检查。
3、电极漂移与失控的原因及处理
①电极漂移的最常见的原因是地线未接好，应检查地线；检查漂移的电极银棒是否未插入信号插座或接触不良；②电压不稳定，最好接UPS不间断电源或质量较好的稳压电源（质量差的稳压电源会引起电极漂移）；
③避免电磁干扰，功率较大的设备应尽量远离本仪器，独立设置电源；
④检查标准液及清洗液是否已用完；检查流通池中参比内充液是否太少，应及时注满；
⑤Na、pH电极漂移时应用玻璃电极清洗液清洗。再用蒸馏水反复冲洗即可；
⑥如果电极全部漂移，则应检查参比电极是否到期；
⑦定位不好，造成溶液未全部浸没电极，应重新进行定位操作；
⑧参比电极上方有气泡，应轻拍流通池，将气泡移到Na电极上方；
⑨试剂过期或被污染，检查A、B标准液及清洗液瓶，是否有絮状沉淀。
4、电极斜率降低时，如何处理：
电极斜率低，将造成测试线性不好，有时也影响电极的重复性，其主要原因有：
① 电极膜板上吸附蛋白过多；
②空气湿度太大；
③温度太低；
④寿命将至。
第4种情况用户需要更换电极，第1种可以用去蛋白液进行处理，Na和pH电极有专门的清洗液，其余电极可用由一片蛋白酶溶解在30m10.1M盐酸内配成的蛋白清洗液，用服务程序第一项清洗功能来反复清洗，清除蛋白，然后用PVC清洗液冲洗数次，标定稳定后测样。
第2和第3种情况主要对Na和pH电极有影响，空气湿度太大，应选用抽湿机进行抽湿；温度过低，可在室内升温。如无这两种条件，可在测量前用电吹风机将Na电极、pH电极、信号板加热及去潮。
5、测试血样出现异常值原因及解决方法
当测试血样时，如果出现异常值，按以下步骤进行检查：
① 附近是否有大功率电器开动或漏电（如离心机、电冰箱），造成电压波动；
② 测试时吸入凝血；
③ 溶液未到位，可查看定位是否良好，如果溶液到位不好，可用服务程序中重新定位程序来进行重新定位；
④ 检查盛血样的容器是否污染，是否残留了消毒液等物质；
⑤ 查看校正因子是否正确，如有异常，可将校正因子清除；
⑥是否长时间未标定，可重新标定后再测。 ⒈并非市售的质控血清都适合离子电极法的测量，有些厂家的质控血清含有较多的添加剂，往往干扰离子法的测量。
⒉仪器吸入样品的过程中不能吸入气泡，否则将引起结果的不可靠。
⒊本仪器可从血清分离试管中直接吸入样品进行分析，但吸入样品时，注意不要吸入凝血块，以免堵塞管道。
⒋如果环境温度的变化大于10度，则须重新校正一次。
⒌标准液和样品的pH值保持在6～9之间，否则会干扰钠含量的测定。
⒍不要使用发生霉变和浑浊有沉淀的溶液，一经发现溶液变质应弃去，以免影响分析结果。
⒎结合临床反应，用户应适当的考虑可能影响结果的因素，因为药物的使用或内在物质有不确定的冲突影响。实验室和临床医生必须根据病人的临床表现对结果进行估算。
⒏确保按说明书要求进行例行保养。
⒐每只电极都印有号码，请注意保护，对不能辨认号码的任何电极将不承认质量担保。 ⒈仪器后箱内220V电压对人身安全有危险性，在没有拔除电源插头以前，千万不要打开仪器后盖。
⒉因样品中可能含有致病细菌或病毒，对仪器更换下来的所有连接管、泵管、电极以及废液收集瓶，都应作专门处理后废弃。
⒊操作人员完成操作后，须按专业要求对手部进行消毒。 样品的收集和处理
⒈采集样本时必须遵守基本的防范规则。所有的血液样本都有潜在的传染性，可能包含人类免疫缺陷病毒（HⅣ），肝炎B病毒（HBV）或其它的可怕的病原。为减少实验室可能的危险，必须掌握正确的血液采集技术。处理血液和其它体液时戴手套是必不可少的。
⒉对于全血和血浆，加入推荐使用的抗凝剂-平衡肝素不会影响电解质值。钠肝素也可接受，但是约束了离子钙，会引起测量值范围的下降。其它的抗凝剂如EDTA，柠檬酸盐，草酸盐，氟化物对血液电解质有重要影响，不可以使用。对血清样本，容器不需添加剂。
⒊样品的采集和处理须由专业人员完成。注意：
a. 贮存于冰箱中的血清和血浆样品可用来进行分析，但分析前须让其回复到常温。
b. 制备血清样品时，不能添加会对测量造成错误的物质。
c．使用止血带会导致钾水平升高10-20%，建议采血时不要用止血带，或者在针扎入且过二分钟，拔出针前释放止血。
d．因为红细胞内钾浓度远高于细胞外的，所以必须避免溶血，采集后尽可能从细胞中分离出。