Išanalizuoti pagrindinę ph matuoklio sandarą ir veikimo principą
Tirpalo pH matavimo priemonė yra rūgštingumo matuoklis (taip pat žinomas kaip pH matuoklis), sukurtas pagal praktinį pH apibrėžimą. Matuojamo jono aktyvumo (koncentracijos) tirpale matavimo prietaisas yra jonų matuoklis. Kadangi rūgštingumo matuokliai matuoja elektrovaros jėgą tarp dviejų didelės vidinės varžos cheminių baterijų elektrodų, jų struktūriniai principai iš esmės yra vienodi, o dažnai tas pats prietaisas turi kelias funkcijas, kurios gali matuoti pH ir pX, taip pat gali matuoti mV.
1. Pagrindinė priemonės struktūra:
Laboratorijose naudojama daug rūgštingumo matuoklių ir jonų matuoklių modelių, tačiau jų struktūras paprastai sudaro dvi dalys, būtent elektrodų sistema ir didelės varžos milivoltų matuoklis. Tiriamas elektrodas ir tirpalas sudaro pirminę bateriją, o potencialų skirtumas tarp elektrodų matuojamas milivoltmetru. Potencialų skirtumą sustiprinus stiprintuvo grandine, jis rodomas ampermetru arba skaitmeniniu vamzdeliu. Pagal pH stiklo elektrodų ir įvairių jonų selektyvių elektrodų (jonų selektyvių elektrodų) charakteristikas, rūgštingumo matuokliai ir jonų matuokliai turi turėti didelę varžą, turėti teigiamą ir neigiamą poliškumą, gali matuoti teigiamus ir neigiamus tiriamojo tirpalo jonus; prietaisas turi būti geresnis Todėl prietaiso įvesties dalyje diferencialinės poros grandinė yra sudaryta iš lauko efekto tranzistorių, turinčių didelę įėjimo varžą, o nuolatinis srovės šaltinis, sudarytas iš dvigubų triodų, užtikrina, kad diferencialinės poros veikimo taškas būtų fiksuotas. sumažinti signalo poslinkį; prietaisas Viduryje yra filtro grandinė, kad būtų išvengta aukšto dažnio signalų trukdžių; temperatūros kompensavimo tinklo funkcija yra neleisti elektrodo signalui paveikti temperatūros pokyčių. Jonų matuoklis su tiesioginio koncentracijos nuskaitymo funkcija taip pat prideda anti-log stiprintuvą, kuris pX reikšmę paverčia išmatuoto jono koncentracijos verte ir rodo ją tiesiai ekrane.
2. Priemonės veikimo principas
Rūgštingumo matuoklio cheminėje baterijoje indikatorinis elektrodas yra pH stiklo elektrodas, o atskaitos elektrodas yra prisotintas kalomelio elektrodas. Dabar rūgštingumo matuoklis dažniausiai naudoja pH junginio elektrodą, kuris sujungia abu.
Jonų matuoklio cheminėje baterijoje indikatoriniai elektrodai dažniausiai yra įvairūs jonų selektyvūs elektrodai, o etaloniniai elektrodai – sočiųjų kalomelio elektrodai. Abu instrumentai veikia tuo pačiu principu. Matavimo proceso metu prietaiso cheminės baterijos generuojamas potencialus signalas patenka į šaltinio sekiklį, sudarytą iš diferencialinių porų varžos konvertavimui, o tapęs mažos varžos signalu, įvedamas į neinvertuojantį veikimo įrenginio gnybtą. stiprintuvas rezistoriumi ir sustiprintas operaciniu stiprintuvu. Galiausiai išvesties signalas praeina per prietaiso mV bloką, pH bloką ir pX bloką (bendros paskirties jonų matuoklis turi šias tris funkcijas), o tada praeina pro šaltinio sekėjo lauko efekto tranzistoriaus vartus. grįžtamojo ryšio grandinę ir tada patenka į operacinį stiprintuvą. Invertuojantis grandinės įvesties gnybtas sudaro įtampos serijos neigiamą grįžtamąjį ryšį. Todėl sustiprinti elektrodų signalai atitinkamai gaunami kiekvienoje mV, pH ir pX fazės įėjimo pavaroje. Elektrocheminiame procese, pasikeitus temperatūrai, operacinio stiprintuvo išėjimo signalas bus koreguojamas, praeinant per temperatūros kompensavimo tinklą. Dėl atimtuvo funkcijos temperatūros kompensuoto elektrodo signalas filtruojamas. Bet kuri sveikoji dalis, atitinkanti prietaiso modelio "vardinę potencialo vertę", atimama ir rodoma diapazono plėtikliu. Bet kuri mantisos reikšmė, mažesnė už vardinę potencialo vertę, yra lygi Rodoma pagal ekrano antraštę
ph matuoklio savybės:
ph matuoklio pranašumai yra didelis tikslumas, didelis patikimumas, patogus montavimas ir priežiūra. Jis taip pat yra jautrus taršai ir turi būti dažnai kalibruojamas. Paprastai jis kalibruojamas kas pusantro mėnesio, o elektrodas keičiamas kas dvejus metus. Laikui bėgant pH elektrodo stiklas palaipsniui sens, gradientas pablogės ir prireiks daug laiko, kol bus pasiektas stabilus potencialas. Bendrųjų elektrodų tarnavimo laikas gali siekti dvejus metus. Be to, didelę įtaką senėjimui turi ir temperatūra, o kelių savaičių laikymo 100 laipsnių Celsijaus senėjimo laipsnis prilygsta kitų metų laikymo šiltnamyje senėjimo laipsniui.
