Naujienos – pH matuoklių ir laidumo matuoklių temperatūros kompensatorių principas ir funkcija

https://www.boquininstruments.com/ph8012-industrial-waste-water-ph-sensor-product/

pH matuokliaiirlaidumo matuokliaiyra plačiai naudojami analitiniai prietaisai moksliniuose tyrimuose, aplinkos monitoringo ir pramoninės gamybos procesuose. Jų tikslus veikimas ir metrologinis patikrinimas labai priklauso nuo naudojamų etaloninių tirpalų. Šių tirpalų pH vertę ir elektrinį laidumą labai veikia temperatūros svyravimai. Keičiantis temperatūrai, abu parametrai skirtingai reaguoja, o tai gali turėti įtakos matavimo tikslumui. Metrologinio patikrinimo metu pastebėta, kad netinkamas temperatūros kompensatorių naudojimas šiuose prietaisuose lemia didelius matavimo rezultatų nuokrypius. Be to, kai kurie vartotojai neteisingai supranta pagrindinius temperatūros kompensavimo principus arba neatpažįsta skirtumų tarp pH ir laidumo matuoklių, todėl jie netinkamai naudojami ir gaunami nepatikimi duomenys. Todėl norint užtikrinti matavimo tikslumą, būtina aiškiai suprasti šių dviejų prietaisų temperatūros kompensavimo mechanizmų principus ir skirtumus.

I. Temperatūros kompensatorių principai ir funkcijos

1. Temperatūros kompensavimas pH matuokliuose
Kalibruojant ir praktiškai taikant pH matuoklius, netikslūs matavimai dažnai atsiranda dėl netinkamo temperatūros kompensatoriaus naudojimo. Pagrindinė pH matuoklio temperatūros kompensatoriaus funkcija yra reguliuoti elektrodo atsako koeficientą pagal Nernsto lygtį, kad būtų galima tiksliai nustatyti tirpalo pH esant dabartinei temperatūrai.

Matavimo elektrodų sistemos generuojamas potencialų skirtumas (mV) išlieka pastovus, nepriklausomai nuo temperatūros; tačiau pH atsako jautrumas, t. y. įtampos pokytis pH vienete, kinta priklausomai nuo temperatūros. Šį ryšį apibrėžia Nernsto lygtis, nurodanti, kad teorinis elektrodo atsako nuolydis didėja kylant temperatūrai. Kai įjungiamas temperatūros kompensatorius, prietaisas atitinkamai pakoreguoja konversijos koeficientą, užtikrindamas, kad rodoma pH vertė atitiktų tikrąją tirpalo temperatūrą. Be tinkamos temperatūros kompensacijos, išmatuotas pH atspindėtų kalibruotą temperatūrą, o ne mėginio temperatūrą, todėl atsirastų paklaidų. Taigi, temperatūros kompensacija leidžia atlikti patikimus pH matavimus esant skirtingoms terminėms sąlygoms.

2. Temperatūros kompensavimas laidumo matuokliuose
Elektrinis laidumas priklauso nuo elektrolitų jonizacijos laipsnio ir jonų judrumo tirpale, o abu šie veiksniai priklauso nuo temperatūros. Didėjant temperatūrai, jonų judrumas didėja, todėl padidėja laidumo vertės; atvirkščiai, žemesnė temperatūra laidumą mažina. Dėl šios stiprios priklausomybės tiesioginis skirtingose temperatūrose atliktų laidumo matavimų palyginimas be standartizacijos nėra prasmingas.

Siekiant užtikrinti palyginamumą, laidumo rodmenys paprastai siejami su standartine temperatūra – dažniausiai 25 °C. Jei temperatūros kompensatorius yra išjungtas, prietaisas pateikia laidumą esant faktinei tirpalo temperatūrai. Tokiais atvejais, norint konvertuoti rezultatą į etaloninę temperatūrą, reikia atlikti rankinę korekciją naudojant atitinkamą temperatūros koeficientą (β). Tačiau, kai temperatūros kompensatorius yra įjungtas, prietaisas automatiškai atlieka šį konvertavimą pagal iš anksto nustatytą arba vartotojo reguliuojamą temperatūros koeficientą. Tai leidžia nuosekliai palyginti mėginius ir palaiko atitiktį konkrečiai pramonei taikomiems kontrolės standartams. Atsižvelgiant į jo svarbą, šiuolaikiniai laidumo matuokliai beveik visur turi temperatūros kompensavimo funkciją, o metrologinės patikros procedūros turėtų apimti šios funkcijos įvertinimą.

II. pH ir laidumo matuoklių su temperatūros kompensacija eksploatavimo aspektai

1. pH matuoklio temperatūros kompensatorių naudojimo gairės
Kadangi išmatuotas mV signalas nekinta priklausomai nuo temperatūros, temperatūros kompensatoriaus vaidmuo yra modifikuoti elektrodo atsako nuolydį (konversijos koeficientą K), kad jis atitiktų esamą temperatūrą. Todėl labai svarbu užtikrinti, kad kalibravimo metu naudojamų buferinių tirpalų temperatūra atitiktų matuojamo mėginio temperatūrą arba kad būtų taikoma tiksli temperatūros kompensacija. To nepadarius, gali atsirasti sisteminių paklaidų, ypač matuojant mėginius, esančius toli nuo kalibravimo temperatūros.

2. Laidumo matuoklio temperatūros kompensatorių naudojimo gairės
Temperatūros korekcijos koeficientas (β) vaidina labai svarbų vaidmenį konvertuojant išmatuotą laidumą į etaloninę temperatūrą. Skirtingi tirpalai pasižymi skirtingomis β vertėmis – pavyzdžiui, natūralių vandenų β vertė paprastai yra maždaug 2,0–2,5 %/°C, o stiprių rūgščių ar bazių atveju ji gali labai skirtis. Prietaisai su fiksuotais korekcijos koeficientais (pvz., 2,0 %/°C) gali sukelti paklaidų matuojant nestandartinius tirpalus. Didelio tikslumo taikymams, jei integruoto koeficiento negalima sureguliuoti, kad jis atitiktų faktinį tirpalo β, rekomenduojama išjungti temperatūros kompensavimo funkciją. Vietoj to, tiksliai išmatuokite tirpalo temperatūrą ir atlikite korekciją rankiniu būdu arba matavimo metu palaikykite mėginio temperatūrą tiksliai 25 °C, kad nereikėtų kompensacijos.

III. Greitieji diagnostikos metodai temperatūros kompensatorių gedimams nustatyti

1. Greitas pH matuoklio temperatūros kompensatorių patikrinimo metodas
Pirmiausia kalibruokite pH matuoklį naudodami du standartinius buferinius tirpalus, kad nustatytumėte teisingą nuolydį. Tada išmatuokite trečią sertifikuotą standartinį tirpalą kompensuotomis sąlygomis (įjungę temperatūros kompensaciją). Palyginkite gautą rodmenį su laukiama pH verte esant faktinei tirpalo temperatūrai, kaip nurodyta „pH matuoklių patikros reglamente“. Jei nuokrypis viršija didžiausią leistiną prietaiso tikslumo klasės paklaidą, temperatūros kompensatorius gali sugesti ir jį reikia patikrinti specialistui.

2. Greitas laidumo matuoklio temperatūros kompensatorių patikrinimo metodas
Laidumo matuokliu su įjungtu temperatūros kompensavimu išmatuokite stabilaus tirpalo laidumą ir temperatūrą. Užrašykite rodomą kompensuotą laidumo vertę. Vėliau išjunkite temperatūros kompensatorių ir užrašykite neapdorotą laidumą esant faktinei temperatūrai. Naudodami žinomą tirpalo temperatūros koeficientą, apskaičiuokite numatomą laidumą esant etaloninei temperatūrai (25 °C). Palyginkite apskaičiuotą vertę su prietaiso kompensuotu rodmeniu. Reikšmingas neatitikimas rodo galimą temperatūros kompensavimo algoritmo arba jutiklio gedimą, todėl reikia atlikti tolesnį patikrinimą sertifikuotoje metrologijos laboratorijoje.

Apibendrinant galima teigti, kad pH metrų ir laidumo matuoklių temperatūros kompensavimo funkcijos atlieka iš esmės skirtingus tikslus. pH matuokliuose kompensacija reguliuoja elektrodo atsako jautrumą, kad atspindėtų realaus laiko temperatūros poveikį pagal Nernsto lygtį. Laidumo matuokliuose kompensacija normalizuoja rodmenis pagal etaloninę temperatūrą, kad būtų galima palyginti mėginius. Šių mechanizmų supainiojimas gali lemti klaidingas interpretacijas ir pabloginti duomenų kokybę. Išsamus jų atitinkamų principų supratimas užtikrina tikslius ir patikimus matavimus. Be to, aukščiau aprašyti diagnostikos metodai leidžia vartotojams atlikti preliminarius kompensatoriaus veikimo įvertinimus. Aptikus kokių nors anomalijų, primygtinai rekomenduojama nedelsiant pateikti prietaisą oficialiai metrologinei patikrai.

Parašykite savo žinutę čia ir išsiųskite ją mums

Įrašo laikas: 2025 m. gruodžio 10 d.