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(原中国科学院南京土壤研究所技术服务中心传感器、仪器设备部)

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pH变送器(供计算机数据采集用)


一、酸度(pH)变送器结构与连接
酸度(pH)变送器可对pH传感器进行信号变送,它由低漂移pH玻璃电极、参比电极、第三电极(溶液地)和双高阻(1012欧)测量放大器等组成。供电电压12V或24V,有用户在购买时自选。变送器将pH电极产生的高阻抗小信号加以阻抗转换与放大,经电压/电流转换器转换,恒电流输出,在输入电位为-420mV至+420mV时,输出电流为4-20mA(负载电阻为250欧),电位读数为1-5V,读供数字电压表读数或计算机数据采集,在pH电极完全符合理论值时,电位与pH的换算关系为:pH=0.0035*(电位读数-1000),实际使用时要用pH标准溶液进行校准。它是pH数据采集和控制的必需部件。


上图为酸度(pH)变送器与计算机数据采集系统连接示意图,输入信号,输出信号和电源插座的接线如右边面板所示。变送器在与计算机联用时,不需要调节定位器与斜率调节器。
二、使用方法
1、将pH电极、参比电极、地电极和电源(12V或24V直流电源)分别插入变送器的接线插座中,详见变送器上的面板图。
2、 仪器接通电源预热30分钟后,将所有电极插入pH6.86标准缓冲溶液(第一种)中,平衡一段时间(主要考虑电极电位和温度的平衡),待遇读数稳定后,计算机采集电位E1。
3、用蒸馏水冲洗电极并用吸水纸擦干后,插入pH4.01标准缓冲溶液(第二种)中,待遇读数稳定后,计算机采集电位E2。
计算测量电池的斜率:
S=(Es2-Es1)/(pHs2-pHs1)
这时可对相同温度的样品进行pH测定。根据电极在样品溶液中的电位值计算pH值:
pHx= pHs1+(Ex-Es1)/S
在测定与标准缓冲溶液的温度不一致的样品时,必须进行温度补偿。通常按下面公式进行计算进行补偿:
pHx=pHiso+(Ex-Eiso)/{-S+0.2(Ts-Tx)}
式中pHiso、Eiso分别为pH玻璃电极与参比电极组成测量电池的等电位点的pH值(通常为7)和电位值(通常为0或±10mV内,精确要求时可在pH7的标液中测定得到),Ex为测定样品的电位值,-S为温度Ts时的pH玻璃电极斜率,Tx为测量样品溶液时的温度。
三、使用中注意事项
1.系统在用pH标准溶液校正前,变送器必须通电预热半小时以上。
2.仪器输入端(包括pH玻璃电极插座与插头等)必须保持干燥和清洁。
3. 玻璃pH电极或长期干储存的电极,在使用前应在pH浸泡液中浸泡24小时后才能使用。pH电极在停用时,就将电极的敏感部分浸泡在pH浸泡液中。这对改善电极响应迟钝和延长电极寿命是非常有利的。
4. pH浸泡液的正确配制方法:取pH4.00缓冲剂(250mL)包,溶于250mL纯水中,再加入56克分析纯KCl,适当加热,搅拌至完全溶解即成。
5. pH玻璃电极和甘汞电极在使用时必须注意内电极与球泡之间及参比电极内陶瓷蕊附近有否气泡存在,如有必须除了。
6. 用标准缓冲溶液标定时,首先要保证标缓冲溶液的精度,否则将引起严重的测量误差。
7. 忌用浓硫酸或铬酸洗涤电极的敏感部分,不可在无水或脱水的液体(如四氯化碳、浓酒精)中浸泡电极。不可在碱性或氟化物的体系、其他胶体溶液中放置时间过长,以致响应迟钝。
8. 按面板上所示的输入、输出接线图正确接线,否则不能正常工作,甚至损坏器件。

 

数显式在线pH测定仪

它由pH发送器(内含pH玻璃电极、参比电极、第三溶液地电极)和双高阻(10的12次方欧)测量放大器等组成。它适用于接地的被测对象,如化学工业中面广量大的各种反应釜中pH、生物发酵罐中的pH、环境污水中的pH、土壤pH原位等的监测。

特点:1、具有很强的抗干扰能力;2、直观地在现场读出pH值;3、也可以输出0-1400mV(对应0-14pH)供运程智能表读数和控制;4、最小读数为0.01pH; 5、也可以供计算机数据采集用等。

 


 

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