Analysera den grundläggande strukturen och arbetsprincipen för ph-mätaren
Instrumentet för att mäta pH i en lösning är en surhetsmätare (även känd som en pH-mätare), som är utformad enligt den praktiska definitionen av pH. Instrumentet för att mäta aktiviteten (koncentrationen) av jonen som ska mätas i lösningen är en jonmätare. Eftersom surhetsmätare mäter den elektromotoriska kraften mellan de två elektroderna på kemiska batterier med hög intern resistans, är deras strukturella principer i princip desamma, och ofta har samma instrument flera funktioner, som kan mäta pH och pX, och kan även mäta mV.
1. Instrumentets grundläggande struktur:
Det finns många modeller av surhetsmätare och jonmätare som används i laboratorier, men deras strukturer består i allmänhet av två delar, nämligen elektrodsystemet och högimpedans millivoltmätaren. Elektroden och lösningen som ska testas bildar ett primärbatteri och potentialskillnaden mellan elektroderna mäts med en millivoltmätare. Efter att potentialskillnaden har förstärkts av en förstärkarkrets, visas den av en amperemeter eller ett digitalt rör. Enligt egenskaperna hos pH-glaselektroder och olika jonselektiva elektroder (jonselektiva elektroder) krävs att surhetsmätare och jonmätare har hög impedans, har positiv och negativ polaritet och kan mäta positiva och negativa joner i testlösningen; instrumentet måste ha bättre Därför, i instrumentets ingångsdel, är differentialparkretsen sammansatt av fälteffekttransistorer med hög ingångsimpedans, och konstantströmkällan sammansatt av dubbla trioder säkerställer att differentialparets arbetspunkt är fixerad för att minska driften av signalen; instrumentet Det finns en filterkrets i mitten för att förhindra störningar av högfrekventa signaler; Temperaturkompensationsnätverkets funktion är att förhindra att elektrodsignalen påverkas av temperaturförändringar. Jonmätaren med direktavläsningsfunktionen för koncentrationen lägger också till en anti-log-förstärkare, som omvandlar pX-värdet till koncentrationsvärdet för den uppmätta jonen och visar det direkt på displayen.
2. Instrumentets funktionsprincip
I surhetsmätarens kemiska batteri är indikatorelektroden en pH-glaselektrod, och referenselektroden är en mättad kalomelelektrod. Nu använder surhetsmätaren mestadels pH-föreningselektroden som kombinerar de två tillsammans.
I jonmätarens kemiska batteri är indikatorelektroderna mestadels olika jonselektiva elektroder, och referenselektroderna är mestadels mättade kalomelelektroder. Båda instrumenten fungerar på samma princip. Under mätningsprocessen kommer den potentiella signalen som genereras av det kemiska batteriet i instrumentet in i källföljaren som består av differentialpar för impedansomvandling, och efter att den blivit en lågimpedanssignal matas den in till den icke-inverterande terminalen på driften. förstärkare med ett motstånd och förstärkt av operationsförstärkaren. Slutligen passerar utsignalen genom instrumentets mV-block, pH-block och pX-block (den allmänna jonmätaren har dessa tre funktioner) och passerar sedan genom grinden till fälteffekttransistorn på källföljaren till återkopplingskretsen och går sedan in i operationsförstärkaren. Kretsens inverterande ingångsterminal bildar en spänningsserie negativ återkoppling. Därför erhålls de förstärkta elektrodsignalerna i varje växel av mV, pH och pX i-fasingång. I den elektrokemiska processen, om temperaturen ändras, kommer utsignalen från operationsförstärkaren att korrigeras efter att ha passerat genom temperaturkompensationsnätverket. På grund av subtraktorns funktion filtreras den temperaturkompenserade elektrodsignalen. Varje heltalsdel som uppfyller instrumentmodellens "rankade potentialvärde" subtraheras och visas av räckviddsförlängaren. Varje mantissvärde som är mindre än "det nominella potentiella värdet" är lika med Visas av huvudet på skärmen
Funktioner hos ph-mätaren:
Ph-mätaren har fördelarna med hög precision, hög tillförlitlighet och bekväm installation och underhåll. Den är också känslig för föroreningar och behöver kalibreras ofta. I allmänhet kalibreras den var till en och en halv månad, och elektroden byts ut vartannat år. Glaset på pH-elektroden kommer gradvis att åldras med tiden, gradienten försämras och det kommer att ta lång tid att nå en stabil potential. Livslängden för allmänna elektroder kan uppgå till två år. Temperaturen har dessutom stor inverkan på åldrandet och åldringsgraden vid 100 grader Celsius under flera veckor motsvarar åldringsgraden för lagring i växthuset för nästa år.
