分析儀表phppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 08:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電路中增加等電勢調(diào)節(jié)電路。 E0 FJEPTRI 溫度補(bǔ)償 ，它是溫度的系數(shù)。對于 H＋ 、 Na＋等一價(jià)的離子而言 n＝ 1，將 R＝ J/(molK)、 F＝ 96485 C/mol、 T＝（ + t） K代入后，斜率 S與溶液溫度 t的關(guān)系如下表 溫度 t （ ℃ ） S (mV/pX) 溫度 t（ ℃ ） S (mV/pX) 溫度 t（ ℃ ） S (mV/pX) 0 20 40 5 25 45 10 30 50 15 35 55 FJEPTRI 溫度補(bǔ)償 離子計(jì)把接收到的毫伏信號轉(zhuǎn)換成 pX值，必須以某一溫度為基準(zhǔn)（ t0＝ 25℃ ），但是，被測溶液的溫度常常是偏離基準(zhǔn)溫度的，為消除溫度對轉(zhuǎn)換斜率的影響，離子計(jì)都設(shè)有溫度補(bǔ)償電路。 t2 pX E pX0 E0 t0 t1 早期實(shí)驗(yàn)室酸度計(jì)靠調(diào)節(jié)電位器旋鈕來實(shí)現(xiàn)，而用于在線監(jiān)測的儀器必須能自動連續(xù)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。這種溫度補(bǔ)償電路消除了溫度 t對轉(zhuǎn)換斜率的影響，也就是根據(jù)測量到的溫度來修正斜率 。 FJEPTRI 定位調(diào)節(jié) 測量池的電動勢 E=E0SpX，而 E0是與被測溶液 pX值無關(guān)的項(xiàng)，可視為常數(shù)，在離子計(jì)將測量池的電動勢轉(zhuǎn)換成 pX值之前，必須把 E0從 E中減掉，使輸入信號變成 SpX，正比于 pX。 t2 pX E pX0 E0 t0 t1 pX 為實(shí)現(xiàn)這種變換，儀器中設(shè)有定位電路，電路給出了一個(gè)定位電壓 E定 ，并使 E定 ＝ E0。這在運(yùn)算放大器電路中很容易實(shí)現(xiàn)。這種將測量池電動勢 E中的 E0減去的操作叫 “ 定位 ” ， 就是去掉直線方程的截距。在儀器使用的實(shí)際操作中，要使用預(yù)先配置好的標(biāo)準(zhǔn)溶液。所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的 pX值盡量接近電極的零點(diǎn)。 pX0 FJEPTRI 斜率校正 以上所述，斜率 S是與溫度一一對應(yīng)的理論斜率，但實(shí)踐表明，電極的斜率并不完全符合理論斜率。無論新電極還是老電極，它的響應(yīng)斜率都不可能和理論斜率完全重合。不同的電極有不同的斜率響應(yīng)系數(shù)，它總是＜ 1。 電極使用久了還會產(chǎn)生老化現(xiàn)象，它的斜率會越來越低，偏離理論值越來越遠(yuǎn)。為了修正這些偏離量， pH計(jì)、 pNa計(jì)都設(shè)有斜率校正電路。斜率校正就是讓儀表按電極實(shí)際的斜率將信號轉(zhuǎn)換成 pX值。在儀器使用的實(shí)際操作中，所用標(biāo)準(zhǔn)溶液最好與定位時(shí)的溶液相差 2個(gè) pX以上。 S pX E pX0 E0 S1 S2 FJEPTRI 離子計(jì)的基本調(diào)節(jié)步驟 對離子計(jì)進(jìn)行定位調(diào)節(jié)和斜率校正的過程稱為標(biāo)定或校準(zhǔn)。“ 定位 ” 就是完成第一點(diǎn)標(biāo)定，斜率校正就是完成兩點(diǎn)標(biāo)定的第二點(diǎn)。 斜率校正 放大器 輸入 mV 定位 溫度調(diào)節(jié) + 儀表標(biāo)定后，可從菜單進(jìn)入查看標(biāo)定結(jié)果，初步判斷電極是否正常。標(biāo)定結(jié)果有兩項(xiàng)，零點(diǎn)電位 E0和斜率 S。斜率 S的表示有兩種，不同的廠家有不同的表示法。一種用 mV/pX 來表示，如 mV/pH， mV/pNa等；另一種用百分比表示，其百分?jǐn)?shù)是電極實(shí)際斜率與理論斜率的比值。 FJEPTRI 離子計(jì)的電路組成 在電廠水汽分析中，早已采用離子計(jì)測定氫離子、鈉離子的含量。測定氫離子的是 pH計(jì)（酸度計(jì)），測定鈉離子的是鈉離子濃度計(jì)。離子計(jì)主要由阻抗轉(zhuǎn)換、信號放大、溫度補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、顯示 /鍵盤、數(shù)模轉(zhuǎn)換、信號輸出等部分組成。 阻抗轉(zhuǎn)換 溫度檢測 顯示 鍵盤 單片機(jī) 測量池 輸出 4～ 20mA 溫度信號 模數(shù)轉(zhuǎn)換 數(shù)模轉(zhuǎn)換 mV信號 信號放大 FJEPTRI 離子計(jì)的電路組成 對于智能儀表，從模數(shù)轉(zhuǎn)換起至顯示和輸出部分，基本沒有區(qū)別，在電導(dǎo)率儀表章節(jié)已有描述。而阻抗轉(zhuǎn)換電路是離子計(jì)要重點(diǎn)討論的問題。 Ri R內(nèi) I E Ei ? 阻抗轉(zhuǎn)換電路 離子計(jì)電路的最大特點(diǎn)是它的輸入級 —— 阻抗轉(zhuǎn)換器。測量池可以等效為一個(gè)電動勢 E和一個(gè)內(nèi)阻 R內(nèi)組成的電路，而離子計(jì)的輸入阻抗為 Ri。輸入離子計(jì)的信號為 FJEPTRI 離子計(jì)的電路組成 Ri R內(nèi) I E Ei ? 阻抗轉(zhuǎn)換電路 只有當(dāng) Ri＞＞ R內(nèi)時(shí)，才能使 Ei≈E，否則測量池的電動勢 E將損失在內(nèi)阻 R內(nèi)的壓降上。 由于玻璃電極的內(nèi)阻很高，大約是 109Ω，因此要求離子計(jì)的輸入阻抗 Ri必須比測量池內(nèi)阻 R內(nèi)大 3個(gè)數(shù)量級，即 Ri必須 ≥1012Ω，這就對離子計(jì)的輸入級提出了很高的要求。 FJEPTRI 阻抗轉(zhuǎn)換器 為了保證有足夠高的輸入阻抗，早期的 pH計(jì)和pNa計(jì)都采用場
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