兩線制工業酸度變送器,由高阻抗電子轉換單元與玻璃電極傳感器組合成一體化測量、顯示、變送儀表,可以在線連續檢測水溶液的酸、堿度,適用于化工、煉油、造紙、制糖、冶金、發電、制藥及其它工業部門的生產過程或污水處理過程的連續檢測與控制。主要特點如下:
1、測量系統采用“集成體酸度傳感器”和“薄膜鹽橋裝置”兩項專利技術(專利號90224017.X,ZL932017533)使測量探頭工作**性大大提高。
2、采用高位式參比溶液槽,可有效避免參比電極反滲污染,基準電位穩定,漂移小。
3、電子轉換單元為模塊化結構,高阻穩定,抗震防潮,故障率低,在兩線制為基型的基礎上,增加電源模塊即可制成四線制變送器。
二、主要技術指標
1.量程范圍 0-14PH
2.測量精度 ±0.1PH
3.輸出信號R負載電阻 4-20mA 0-600Ω
0-10mA 0-1200Ω
4.電源電壓:二線制DC24V(13~48V)
四線制AC220V(160~250V)
5.參比電極內阻≤10KΩ
6.溫度補償范圍0~100℃
7.測量介質溫度-10~130℃
8.定位調節范圍7PH≥±2PH
9.斜率調整范圍12PH≥±2PH
三、工作原理
1.PH值的概念
酸、堿、鹽溶液都可以用氫離子濃度來表示溶液的酸堿度。純水中氫離子和氫氧根的濃度相等,分別為10-7mol/l,我們稱純水為中性。
如果往純水中加入酸,那么氫離子濃度[H+]**過氫氧根的濃度[OH-],增加的程度取決于該酸的電離程度;如果,往溶液里加入堿,那么氫氧根的濃度增加,增加程度取決于該堿的電離程度。
1 1
[OH-]=KH20-----------=10-14--------------
[H+] [H+]
KH20------水的離子體積,常數
式中說明[OH-]是[H+]的函數,而且與[H+]成反比,因此[OH-]常用[H+]來表示,[H+]越大則[OH-]越小,反之亦然。
一般氫離子濃度的**值很小,為表示起來方便,常用“PH”值來表示氫離子的濃度。
PH值與[H+]濃度的關系如圖一:
100 10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-14
酸度增加 中 性 堿度增加
PH
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
圖一
2.電極測量原理:
特制的玻璃電極對溶液中的氫離子敏感,并在相當寬的范圍內有良好的線性關系,能穩定地工作在較強的酸、堿溶液當中。銀——氯化銀電極作為參比電極與溶液相通為玻璃電極提供一個恒定的基準電位,便組成了PH值測量系統。
玻璃電極內緩沖溶液為PH7,所以測量PH7的被測溶液時,電級組的輸出為“零”。不為零的現象叫做不對稱電位,當玻璃電極長期浸泡在蒸餾水或酸性溶液中時,其不對稱電位值大為下降,且在使用一段時期之后會穩定在某個數值上,可以調節定位電位器來*。
3.變送電路原理:
電路由高阻轉換放大器、定位調整、斜率調整、溫度補償、電壓——電流轉換、恒流輸出、過電流保護等電路組成,電路原理見圖二
圖二
四、變送器檢驗
一般采用標準緩沖溶液來檢驗。辦法是:先用PH6.86的標準溶液校準中性點(PH7附近),變送器輸出應為12mA(4-20mA)或5mA(0-10mA時),誤差通過調整定位電位器*。(調電路上的“O“電位器,順時針增大,逆時針減少)。再用PH4.01標準溶液檢驗酸性點,變送器輸出為4.01×1.142+4=8.58mA(4-20mA時)誤差通過調整斜率電位器來*。(調電路上的”S”電位器,)最后將變送器探頭放在PH9.18的標準溶液中,變送器輸出應為9.18×1.142+4=14.48mA(4-20mA時),其示值與標準之間的差就是儀表誤差。
檢驗時請注意,在一種溶液測試完畢再測另一種溶液時,**用與待測溶液PH值相同的溶液清洗探頭,否則將引入很大的檢驗誤差。
標準PH值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
玻璃電極電位mv 407.12 348.96 290.80 232.64 174.48 116.32 58.16 0 -58.16 -116.32 -174.48 -232.64 -290.80 -348.96 -407.12
0-10mA
輸 出 0 5 10
4-20mA
輸 出 4 12 20
圖三、PH值與輸入輸出信號的對應關系
五、安裝與使用
1、儀表開箱后應檢查有無破損、滲漏和松動現象(玻璃電極外圍的參比鹽橋允許有返鹽結晶現象)。
2、二線制變送器,接入計算機,調節記錄儀,打印機等二次儀表時,**配隔離型配電器或配本公司生產的帶隔離輸出的XMT或XMZ-1000系列顯示儀表,所需4-20mA信號從其輸出端子取得,以隔斷測量系統與輸出到二次儀表的共地干擾。(PH變送器,電極系統與大地連通,要正常工作,外部連線**懸空與地,并且絕緣良好,而計算機或調節記錄儀表,大都是電源接地,直接與變送器連接后,使變送器的回路接地而形成測量回路的兩點接地,結果造成參比電極被電解而失效。)
3、接線完畢檢查無誤后,**將接線盒端蓋及壓線螺絲擰緊,確保接線盒密封良好。(受潮嚴重時,將導致輸出不正常.)
4、變送器接好線(要區分開24V供電與220V供電!)
探頭放在清潔水中,通電觀察顯示值應在PH7左右,因運輸過程中會導致玻璃電極測量球泡內積存氣泡,從而輸出值會出現異常現象。此時可將傳感器直立,用手輕敲探*分直至測量球泡內看不到氣泡,稍加一點酸應示值偏低,則基本正常,這時不要急于調整,浸泡24小時以上,使不平衡電位減少并穩定后再校驗。