一、酸度(pH)變送器結(jié)構(gòu)與連接
酸度(pH)變送器可對(duì)pH傳感器進(jìn)行信號(hào)變送,它由低漂移pH玻璃電極、參比電極、第三電極(溶液地)和雙高阻(1012歐)測(cè)量放大器等組成。供電電壓12V或24V,有用戶在購(gòu)買時(shí)自選。變送器將pH電極產(chǎn)生的高阻抗小信號(hào)加以阻抗轉(zhuǎn)換與放大,經(jīng)電壓/電流轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換,恒電流輸出,在輸入電位為-420mV至+420mV時(shí),輸出電流為4-20mA(負(fù)載電阻為250歐),電位讀數(shù)為1-5V,讀供數(shù)字電壓表讀數(shù)或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集,在pH電極完全符合理論值時(shí),電位與pH的換算關(guān)系為:pH=0.0035*(電位讀數(shù)-1000),實(shí)際使用時(shí)要用pH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。它是pH數(shù)據(jù)采集和控制的必需部件。

上圖為酸度(pH)變送器與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接示意圖,輸入信號(hào),輸出信號(hào)和電源插座的接線如右邊面板所示。變送器在與計(jì)算機(jī)聯(lián)用時(shí),不需要調(diào)節(jié)定位器與斜率調(diào)節(jié)器。
二、使用方法
1、將pH電極、參比電極、地電極和電源(12V或24V直流電源)分別插入變送器的接線插座中,詳見變送器上的面板圖。
2、 儀器接通電源預(yù)熱30分鐘后,將所有電極插入pH6.86標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(第一種)中,平衡一段時(shí)間(主要考慮電極電位和溫度的平衡),待遇讀數(shù)穩(wěn)定后,計(jì)算機(jī)采集電位E1。
3、用蒸餾水沖洗電極并用吸水紙擦干后,插入pH4.01標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(第二種)中,待遇讀數(shù)穩(wěn)定后,計(jì)算機(jī)采集電位E2。
計(jì)算測(cè)量電池的斜率:
S=(Es2-Es1)/(pHs2-pHs1)
這時(shí)可對(duì)相同溫度的樣品進(jìn)行pH測(cè)定。根據(jù)電極在樣品溶液中的電位值計(jì)算pH值:
pHx= pHs1+(Ex-Es1)/S
在測(cè)定與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的溫度不一致的樣品時(shí),必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。通常按下面公式進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行補(bǔ)償:
pHx=pHiso+(Ex-Eiso)/{-S+0.2(Ts-Tx)}
式中pHiso、Eiso分別為pH玻璃電極與參比電極組成測(cè)量電池的等電位點(diǎn)的pH值(通常為7)和電位值(通常為0或±10mV內(nèi),精確要求時(shí)可在pH7的標(biāo)液中測(cè)定得到),Ex為測(cè)定樣品的電位值,-S為溫度Ts時(shí)的pH玻璃電極斜率,Tx為測(cè)量樣品溶液時(shí)的溫度。
三、使用中注意事項(xiàng)
1.系統(tǒng)在用pH標(biāo)準(zhǔn)溶液校正前,變送器必須通電預(yù)熱半小時(shí)以上。
2.儀器輸入端(包括pH玻璃電極插座與插頭等)必須保持干燥和清潔。
3. 玻璃pH電極或長(zhǎng)期干儲(chǔ)存的電極,在使用前應(yīng)在pH浸泡液中浸泡24小時(shí)后才能使用。pH電極在停用時(shí),就將電極的敏感部分浸泡在pH浸泡液中。這對(duì)改善電極響應(yīng)遲鈍和延長(zhǎng)電極壽命是非常有利的。
4. pH浸泡液的正確配制方法:取pH4.00緩沖劑(250mL)包,溶于250mL純水中,再加入56克分析純KCl,適當(dāng)加熱,攪拌至完全溶解即成。
5. pH玻璃電極和甘汞電極在使用時(shí)必須注意內(nèi)電極與球泡之間及參比電極內(nèi)陶瓷蕊附近有否氣泡存在,如有必須除了。
6. 用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液標(biāo)定時(shí),首先要保證標(biāo)緩沖溶液的精度,否則將引起嚴(yán)重的測(cè)量誤差。
7. 忌用濃硫酸或鉻酸洗滌電極的敏感部分,不可在無(wú)水或脫水的液體(如四氯化碳、濃酒精)中浸泡電極。不可在堿性或氟化物的體系、其他膠體溶液中放置時(shí)間過長(zhǎng),以致響應(yīng)遲鈍。
8. 按面板上所示的輸入、輸出接線圖正確接線,否則不能正常工作,甚至損壞器件。
數(shù)顯式在線pH測(cè)定儀
它由pH發(fā)送器(內(nèi)含pH玻璃電極、參比電極、第三溶液地電極)和雙高阻(10的12次方歐)測(cè)量放大器等組成。它適用于接地的被測(cè)對(duì)象,如化學(xué)工業(yè)中面廣量大的各種反應(yīng)釜中pH、生物發(fā)酵罐中的pH、環(huán)境污水中的pH、土壤pH原位等的監(jiān)測(cè)。
特點(diǎn):1、具有很強(qiáng)的抗干擾能力;2、直觀地在現(xiàn)場(chǎng)讀出pH值;3、也可以輸出0-1400mV(對(duì)應(yīng)0-14pH)供運(yùn)程智能表讀數(shù)和控制;4、最小讀數(shù)為0.01pH;
5、也可以供計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集用等。
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