pH計的在線自我診斷

【資料簡介】

  工業用pH計是一類故障率較高的儀表,電極的壽命是按月計算的,而且電極的性能也是不斷變化的,所以pH計的校驗工作的間隔時間也是按月（有時甚至是按天）計算的,因此對pH計的維護人員來說,正常情況下的維護工作量是一個沉重的負擔。即使是一個維護得很好的系統,由于電極常常出現問題,在使用一段時間后所提供的測量結果往往不能滿足要求。因為pH電極的壽命通常是6~12個月，這取決于正確的維護和測量環境的惡劣程度，比如電極在高溫、高腐蝕性或高酸溶液中，壽命將明顯降低。雖然電極一步步老化，靈敏度降低，響應時間延長，線性也受影響，但這個過程是一個漸變的過程，通常不通過使用標準緩沖溶液校驗是無法得知的。

pH計在線自診斷功能包含的內容很多，主要有接線自診斷功能，被測溶液自診斷功能、傳感器自診斷功能等等。接線自診斷功能主要是相關接線的開路、短路診斷，被測溶液自診斷功能主要是溫度、pH值超限診斷，而pH計在線自診斷功能中zui重要而且zui復雜的是傳感器自診斷功能，這項功能的診斷重點有以下四項：
玻璃電極阻抗的測定；

參比電極阻抗的測定；

pH傳感器靈敏度的測定；

 

pH傳感器響應時間的測定

2.1玻璃電極阻抗的測定

玻璃電極的阻抗，通常由他的玻璃膜阻抗決定，在常溫下約為10 MΩ~1000MΩ。當玻璃膜破損時，阻抗下降為1 MΩ以下的kΩ級，可判斷為玻璃電極損壞；如阻抗過高則可判斷為玻璃電極引線開路。所以可通過玻璃膜阻抗的測定判斷玻璃電極及其接線是否完好。至于玻璃膜阻抗仍處于正常值范圍內而玻璃電極的性能已經老化的判斷，則由pH傳感器靈敏度測定、響應時間的測定結果來判斷。

玻璃電極阻抗的測量時有溶液接地的情況下在玻璃電極和參比電極之間進行的和溶液不接地的情況下在玻璃電極和參比電極之間進行的兩種方式，由于溶液電導率對玻璃電極的阻抗的測量結果影響很大，當溶液接地時并適當減少玻璃電極與溶液接地點間的距離時，可使這種影響大大減少。

溶液溫度對玻璃電極的阻抗測量的影響也非常大，當溶液溫度每增加10℃時，玻璃電極的阻抗大致減少一半，所以必須在測量的同時進行溫度補償。

2.2 參比電極的阻抗的測定

參比電極的阻抗是由液絡部（KCL溶液滲透出口部分）的阻抗決定，正常值為10~20 kΩ級。當液絡部被污染時，參比電極的阻抗高達數百kΩ級；當液絡部脫落時，參比電極的阻抗下降到數十Ω至數百Ω級。所以可通過參比電極阻抗的測定判斷參比電極是否完好。

2.3  pH傳感器靈敏度的測定

將pH傳感器放在標準緩沖溶液中，測量輸出電動勢，并與理論值進行比較。輸出電動勢與理論值相等，說明靈敏度完好；輸出電動勢與理論值相差不多，說明靈敏度尚好；輸出電動勢與理論值相差太多，說明靈敏度差。

2.4  pH傳感器響應時間的測定

將pH傳感器放在標準緩沖溶液中和被測溶液中，對反應時間進行測定，這是判斷pH傳感器是否正常zui有效的方法，橫河公司采用兩種響應時間的測定方法：TM20BG型pH計采用半值恢復時間測定方法；PH400G、PH450G采用的90%響應時間測定方法。