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XG005鈉離子監測儀的工作原理

閱讀:337      發布時間:2024-11-6
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測量原理


鈉電極的電位對鈉離子濃度變化的響應可用能斯特方程描述:




式中:E — 鈉電極所產生的電位,mV;

E0— 當鈉離子活度為1mol/L時,鈉電極所產生的電位,mV;

R — 理想氣體常數;8.314JK-1mol-1;

T — 樣水絕對溫度,K;

F — 法拉第常數,9.649×104C·mol-1

n — 參加反應的得失電子數,鈉離子為 +1;

Na+ — 溶液中鈉離子的活度,mol/L。

以上方程式表明,所測量的電位隨著溫度和相關離子濃度的變化而變化。為了消除樣水溫度波動造成的誤差,儀器會根據溫度值隨時補償鈉離子的測量值。

從能斯特方程可以知道,在25℃時鈉離子選擇電極對十倍離子濃度變化的理論響應值為59.16mV,這被稱為電極斜率(S)。然而大多數電極并不表現為理論斜率,因此需要校準儀器以確定電極的真實斜率值。在具體使用中,我們用兩個標準溶液來標定出電極的真實斜率值和零點。

在測量過程中,氫離子的存在會對測量造成很大的干擾,為了消除這種干擾,必須在水樣中添加堿化劑,使水樣的pH值提高到10.5以上。 

分析流路

檢測池結構能夠保持流路恒壓,同時可切換標定流路和測量流路。通道切換可由用戶自行設定時間切換,實時監測水樣堿化后的pH值,控制點可由用戶設定,防止水樣堿化不足或堿化過量,適量消耗堿化液,減少更換堿化液的頻率。流路如下圖3.2.1所示:



電氣原理


儀器的電氣原理見下圖3.3.1所示,系統主要由兩部分組成。

1、檢測驅動部分:驅動儀表流路系統各執行部件(電磁閥)和氣泵,并對檢測信號進行數字化處理,實現了儀器的自動化動作和信號轉換,以及電信號的數字化過程。這部分由測量流路、檢測電極、電路板(單片機)、電磁閥和氣泵組成。


2、顯示輸出部分:對檢測到的數據進行存儲和顯示;輸出開關(報警輸出)和模擬信號,適用于控制各種自動化設備;可通過觸摸屏操作來對儀器進行參數設置、校準、測試以及查詢歷史測量數據(曲線)。


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