Новини - Принцип и функция на температурните компенсатори за pH метри и измерватели на проводимост

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

pH метрииизмерватели на проводимостса широко използвани аналитични инструменти в научни изследвания, мониторинг на околната среда и промишлени производствени процеси. Тяхната точна работа и метрологична проверка зависят до голяма степен от използваните референтни разтвори. Стойността на pH и електрическата проводимост на тези разтвори са значително повлияни от температурните колебания. С промяната на температурата и двата параметъра показват различни реакции, което може да повлияе на точността на измерване. По време на метрологичната проверка е наблюдавано, че неправилното използване на температурни компенсатори в тези инструменти води до значителни отклонения в резултатите от измерването. Освен това, някои потребители не разбират основните принципи на температурната компенсация или не разпознават разликите между pH и проводимостните измерватели, което води до неправилно приложение и ненадеждни данни. Следователно, ясното разбиране на принципите и разликите между механизмите за температурна компенсация на тези два инструмента е от съществено значение за осигуряване на точността на измерването.

I. Принципи и функции на температурните компенсатори

1. Температурна компенсация в pH метри
При калибрирането и практическото приложение на pH-метрите, неточни измервания често възникват поради неправилна употреба на температурния компенсатор. Основната функция на температурния компенсатор на pH-метъра е да регулира коефициента на отклик на електрода съгласно уравнението на Нернст, което позволява точно определяне на pH на разтвора при текущата температура.

Потенциалната разлика (в mV), генерирана от измервателната електродна система, остава постоянна, независимо от температурата; чувствителността на pH отговора – т.е. промяната в напрежението на единица pH – обаче варира в зависимост от температурата. Уравнението на Нернст определя тази връзка, показвайки, че теоретичният наклон на електродния отговор се увеличава с повишаване на температурата. Когато температурният компенсатор е активиран, инструментът съответно настройва коефициента на преобразуване, като гарантира, че показаната pH стойност съответства на действителната температура на разтвора. Без подходяща температурна компенсация измереното pH би отразявало калибрираната температура, а не температурата на пробата, което би довело до грешки. По този начин температурната компенсация позволява надеждни измервания на pH при различни термични условия.

Анализатор на pH на промишлени отпадъчни води

2. Температурна компенсация в измервателите на проводимост
Електрическата проводимост зависи от степента на йонизация на електролитите и мобилността на йоните в разтвора, като и двете зависят от температурата. С повишаване на температурата йонната мобилност се увеличава, което води до по-високи стойности на проводимостта; обратно, по-ниските температури намаляват проводимостта. Поради тази силна зависимост, директното сравнение на измерванията на проводимостта, направени при различни температури, е несмислено без стандартизация.

За да се осигури сравнимост, показанията на проводимостта обикновено се отнасят до стандартна температура – обикновено 25 °C. Ако температурният компенсатор е деактивиран, инструментът отчита проводимостта при действителната температура на разтвора. В такива случаи трябва да се приложи ръчна корекция с помощта на подходящ температурен коефициент (β), за да се преобразува резултатът в референтната температура. Когато обаче температурният компенсатор е активиран, инструментът автоматично извършва това преобразуване въз основа на предварително зададен или регулируем от потребителя температурен коефициент. Това позволява последователни сравнения между проби и поддържа съответствие със специфичните за индустрията стандарти за контрол. Предвид важността му, съвременните измервателни уреди за проводимост почти повсеместно включват функционалност за температурна компенсация, а процедурите за метрологична проверка трябва да включват оценка на тази функция.

Сензор за проводимост на промишлени отпадъчни води

II. Работни съображения за pH и проводимостни измерватели с температурна компенсация

1. Указания за използване на температурни компенсатори за pH метър
Тъй като измереният mV сигнал не се променя с температурата, ролята на температурния компенсатор е да модифицира наклона (коефициент на преобразуване K) на отговора на електрода, за да съответства на текущата температура. Следователно е изключително важно да се гарантира, че температурата на буферните разтвори, използвани по време на калибрирането, съответства на тази на измерваната проба или че се прилага точна температурна компенсация. Неспазването на това може да доведе до систематични грешки, особено при измерване на проби далеч от температурата на калибриране.

2. Указания за използване на температурни компенсатори за проводимост
Коефициентът на температурна корекция (β) играе решаваща роля при преобразуването на измерената проводимост в референтната температура. Различните разтвори показват различни β стойности – например, природните води обикновено имат β от приблизително 2,0–2,5 %/°C, докато силните киселини или основи могат да се различават значително. Инструменти с фиксирани коефициенти на корекция (напр. 2,0 %/°C) могат да въведат грешки при измерване на нестандартни разтвори. За приложения с висока прецизност, ако вграденият коефициент не може да бъде регулиран, за да съответства на действителния β на разтвора, се препоръчва да се деактивира функцията за температурна компенсация. Вместо това, измерете прецизно температурата на разтвора и извършете корекцията ръчно или поддържайте пробата точно на 25 °C по време на измерването, за да елиминирате необходимостта от компенсация.

III. Бързи диагностични методи за идентифициране на неизправности в температурни компенсатори

1. Метод за бърза проверка на температурни компенсатори на pH метър
Първо, калибрирайте pH-метъра, използвайки два стандартни буферни разтвора, за да установите правилния наклон. След това измерете трети сертифициран стандартен разтвор при компенсирани условия (с активирана температурна компенсация). Сравнете полученото отчитане с очакваната стойност на pH при действителната температура на разтвора, както е посочено в „Правилника за проверка на pH метри“. Ако отклонението надвишава максимално допустимата грешка за класа на точност на инструмента, температурният компенсатор може да е неизправен и изисква професионална проверка.

2. Метод за бърза проверка на температурни компенсатори за проводимост
Измерете проводимостта и температурата на стабилен разтвор, като използвате кондуктометъра с активирана температурна компенсация. Запишете показаната компенсирана стойност на проводимостта. След това деактивирайте температурния компенсатор и запишете суровата проводимост при действителната температура. Използвайки известния температурен коефициент на разтвора, изчислете очакваната проводимост при референтната температура (25 °C). Сравнете изчислената стойност с компенсираното отчитане на инструмента. Значително несъответствие показва потенциална повреда в алгоритъма или сензора за температурна компенсация, което налага допълнителна проверка от сертифицирана метрологична лаборатория.

В заключение, функциите за температурна компенсация в pH метрите и кондуктометрите служат на коренно различни цели. В pH метрите компенсацията регулира чувствителността на електрода, за да отразява температурните ефекти в реално време съгласно уравнението на Нернст. В кондуктометрите компенсацията нормализира показанията до референтна температура, за да позволи кръстосано сравнение на пробите. Объркването на тези механизми може да доведе до погрешни интерпретации и компрометирано качество на данните. Пълното разбиране на съответните им принципи гарантира точни и надеждни измервания. Освен това, описаните по-горе диагностични методи позволяват на потребителите да извършват предварителни оценки на работата на компенсатора. Ако бъдат открити аномалии, силно се препоръчва незабавно предоставяне на инструмента за официална метрологична проверка.

Напишете съобщението си тук и ни го изпратете

Време на публикуване: 10 декември 2025 г.