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哈希HACH控制器CA9300產(chǎn)品介紹
CA9300 pH 控制器和與之配用的測(cè)量傳感器是專(zhuān)為在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程
中的pH 或氧化還原電勢(shì) (也可帶溫度測(cè)量) 的測(cè)量和連續(xù)控制而設(shè)計(jì)的。
自動(dòng)控制傳感器的規(guī)定值改善了測(cè)量回路預(yù)防性服務(wù)
該控制器具備:
• 觸摸屏交互
• 2 路模擬量(4 ~ 20 mA)輸出;
• 2 個(gè)繼電器輸出
• 1 路RS485 (Modbus)輸出
1.2 測(cè)量原理介紹
1.2.1 pH 測(cè)量原理
pH 是氫離子活動(dòng)度的負(fù)對(duì)數(shù),是測(cè)量溶液的酸度, 或堿度。
pH = - log10 [aH+]
通常用一個(gè)玻璃電極和一個(gè)參比電極測(cè)量 pH。
玻璃電極的作用類(lèi)似一個(gè)將化學(xué)能(活性的氫) 轉(zhuǎn)變成電能(以毫
伏測(cè)量)的轉(zhuǎn)換器。這個(gè)反應(yīng)是 平衡的并且電流是從參比溶液流向測(cè)量
溶液的離子流形成的。
電極和參比溶液共同形成電壓(emf),其大小取決于參比電極的類(lèi)型,
玻璃電極的內(nèi)部結(jié)構(gòu),溶液的pH 值以及溶液的溫度。這個(gè)電壓用能斯特
公式表示為:E = E0 - (2.3 RT/F) x log a[H+]
這里,E = 電池的電勢(shì)
E0 = 系統(tǒng)的零電勢(shì)(等電位):取決于玻璃電極和參比電極的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
R = 氣體常數(shù)
T = 開(kāi)氏絕對(duì)溫度 K
a[H+] = 氫離子活動(dòng)度(假定與氫離子濃度等效)
F = 法拉第常數(shù)
CA9300 控制器概述
在 pH 中對(duì)于每單位的變量(或離子濃度的十進(jìn)制變量),一對(duì)電極
的電勢(shì)在 25oC 時(shí)變化 59,16 mV, 這個(gè)值通常被稱(chēng)為電極的能斯特斜率。
用已知濃度和氫離子度常數(shù)的溶液校準(zhǔn)一對(duì) pH 電極,這種溶液稱(chēng)作
緩沖液。緩沖液是用來(lái)校準(zhǔn)電極的等電位和斜率的。
1.2.2 氧化還原測(cè)量原理
在氧化還原電極和參比電極組成的測(cè)量鏈的氧化還原系統(tǒng)中,將要測(cè)
量的電勢(shì)稱(chēng)為氧化還原電勢(shì)。它取決于氧化還原系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換的電子數(shù)量這
兩部分的活動(dòng)度比率。在許多情況中溶液的 pH 值也會(huì)影響電勢(shì)。
Peter 的方程式定義了氧化還原電勢(shì)。
氧化還原系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可逆性極大地影響被測(cè)的氧化還原電勢(shì)的再
現(xiàn)性。
參比電極的半電池電勢(shì) εB, 會(huì)極大地影響測(cè)量鏈的電勢(shì) E。為了消除
這個(gè)影響,測(cè)量電極的電勢(shì)可能與氫電極有關(guān)。如果 εB 是所使用的參比
電極的半電池電勢(shì),可以用
ε(H) = ε +εR 來(lái)計(jì)算。
這種標(biāo)準(zhǔn)的氧化還原電勢(shì)在某種程度上提供了氧化 還原系統(tǒng)中氧化或
功率減少的信息。正電量增加, 表示氧化功率增大。負(fù)電勢(shì)越大,功率降
低就越強(qiáng)。實(shí)際影響范圍在 + 1500 mV 和 - 1000 mV 之間
1.3 兼容傳感器類(lèi)型
以下探頭已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證確認(rèn)與本控制器兼容:
• GLI pHD系列;
• GLI 3/4 英寸復(fù)合電極;
• POLYMETRON 8350/8351復(fù)合電極
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