一、原理
1.玻璃電極法:玻璃電極對(duì)水中的氫離子有選擇性響應(yīng),其敏感膜在不同氫離子濃度的溶液中會(huì)產(chǎn)生不同的電位差,與參比電極形成原電池,通過(guò)測(cè)量?jī)呻姌O間的電位差來(lái)確定溶液的 pH 值。例如,當(dāng)玻璃膜浸入酸性溶液中時(shí),膜表面的水化層中的氫離子會(huì)與溶液中的氫離子進(jìn)行交換,使膜內(nèi)電位相對(duì)較低,從而產(chǎn)生電位差。
2.銻電極法:銻電極表面會(huì)與溶液中的氫離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生的電位變化來(lái)測(cè)量 pH 值。不過(guò),銻電極在堿性溶液中可能會(huì)受到一定限制,測(cè)量精度相對(duì)玻璃電極法略低,但具有堅(jiān)固耐用、不易破碎等優(yōu)點(diǎn),適用于一些較為惡劣的工業(yè)環(huán)境。
二、主要特點(diǎn)
1.實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè):可長(zhǎng)時(shí)間不間斷地對(duì)水體 pH 值進(jìn)行測(cè)量,能夠及時(shí)反映水質(zhì)酸堿度的變化情況,為水質(zhì)監(jiān)控提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)水質(zhì)異常波動(dòng)。
2.高精度測(cè)量:優(yōu)質(zhì)的在線 pH 傳感器能夠提供較高精度的測(cè)量結(jié)果,一般精度可達(dá) ±0.1pH 甚至更高,滿足不同行業(yè)對(duì) pH 值精確測(cè)量的要求,如在制藥、食品加工等對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格的行業(yè)。
3.良好的穩(wěn)定性:經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)和制造工藝,具有較好的穩(wěn)定性,能夠在不同的環(huán)境條件下保持測(cè)量性能的穩(wěn)定,減少因環(huán)境因素變化而導(dǎo)致的測(cè)量誤差,確保長(zhǎng)期可靠運(yùn)行.
4.多種安裝方式:通常具有靈活的安裝方式,可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇沉入式、管道式或罐體式安裝等,方便在各種水處理設(shè)施、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程以及環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)等不同位置進(jìn)行安裝和使用.
三、技術(shù)參數(shù)
1.測(cè)量范圍:一般為 0-14pH,可以滿足大多數(shù)常見水體酸堿度的測(cè)量需求,部分特殊應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)有更窄或更寬的測(cè)量范圍要求,例如在一些強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性工業(yè)廢水處理中,可能需要測(cè)量范圍更廣的傳感器.
2.分辨率:常見的分辨率為 0.01pH 或 0.1pH,高分辨率的傳感器能夠更精確地檢測(cè)到 pH 值的微小變化,對(duì)于對(duì) pH 值變化敏感的過(guò)程控制和科學(xué)研究具有重要意義.
3.精度:精度通常在 ±0.1pH 至 ±0.2pH 之間,高精度的傳感器可達(dá)到 ±0.05pH 以內(nèi),其精度取決于傳感器的類型、制造工藝以及使用環(huán)境等因素.
4.響應(yīng)時(shí)間:一般在數(shù)秒到數(shù)十秒之間,快速的響應(yīng)時(shí)間能夠使傳感器及時(shí)跟上水質(zhì) pH 值的變化,更快地為控制系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù),以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施.
5.溫度補(bǔ)償范圍:通常具有一定的溫度補(bǔ)償功能,補(bǔ)償范圍一般在 0℃-60℃或更寬,可有效減少溫度變化對(duì) pH 測(cè)量值的影響,確保在不同溫度下的測(cè)量準(zhǔn)確性.
四、應(yīng)用領(lǐng)域
1.水處理行業(yè):在自來(lái)水廠、污水處理廠等,用于監(jiān)測(cè)原水、出水及各處理環(huán)節(jié)的 pH 值,以保證水處理效果和水質(zhì)達(dá)標(biāo),如通過(guò)控制 pH 值來(lái)優(yōu)化混凝、沉淀、消毒等工藝過(guò)程.
2.工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程:廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品飲料、電子等行業(yè),監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程中用水的 pH 值,確保生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量,例如在制藥行業(yè)中,精確控制藥品生產(chǎn)過(guò)程中的 pH 值對(duì)于藥品的質(zhì)量和穩(wěn)定性至關(guān)重要.
3.環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域:對(duì)河流、湖泊、海洋等自然水體以及大氣降水等進(jìn)行 pH 值監(jiān)測(cè),有助于了解水體的污染狀況和生態(tài)環(huán)境變化,為環(huán)境保護(hù)和污染治理提供依據(jù).
4.水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖水體的 pH 值,維持適宜的酸堿度范圍,為水生生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境,促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)和健康,避免因 pH 值異常導(dǎo)致的魚類死亡、疾病傳播等問(wèn)題。