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關(guān)于pH傳感器校準您需要了解的一切


pH傳感器校準的重要性

任何類型的電化學傳感器都需要校準以提供準確的測量。pH傳感器校準的過程非常簡單,但許多用戶并不了解此要求背后的考慮因素和推理。

標準組合pH傳感器輸出mV信號,其對應(yīng)于pH值。0mV的輸出等于pH 7.沿任何方向沿刻度移動一個pH單位將對應(yīng)于59mV的電壓變化。這被稱為傳感器的“斜率”(見下圖)。然而,這些是理論值,實際上沒有具有**輸出的傳感器。即使是全新的傳感器,輸出也會略有差異。這是pH傳感器校準的用武之地。

pH值

pH傳感器可變性的來源

有一些與校準相關(guān)的主要特征需要考慮:

  • 偏移:pH7的輸出將略高于或低于0mV,在一定的公差范圍內(nèi)。
  • 斜率:可能不是59 mV。
  • 跨度:在整個pH范圍內(nèi),斜率可能不恒定。例如,傳感器可以在pH 7接近理論輸出,但在pH標度的**末端具有較大的偏差。

需要注意的重要一點是,這些差異并不意味著傳感器出現(xiàn)故障。包括Sensorex在內(nèi)的所有制造商都將指定并測試新電極輸出的容許公差。

pH傳感器校準的工作原理

校準的一般過程是使用**少兩個已知數(shù)據(jù)點來調(diào)整與mV輸出相關(guān)的pH值。選擇代表傳感器使用期間預期測量范圍的解決方案標準。例如,一種溶液標準品的pH值略低于**小預期測量值,另一種溶液標準品的pH值略高于預期測量值。這將允許用戶盡可能準確地校準。通常使用pH 7.00作為一種緩沖溶液,然后使用pH 4.01或pH 10.00作為另一種。添加更多數(shù)據(jù)點將提高準確性。

調(diào)整溫度

還必須考慮溫度。有關(guān)溫度對pH讀數(shù)的影響,請參見下圖。重要的是在接近25°C的溶液中,在與樣品或過程相同的溫度下校準傳感器,或使用具有自動溫度補償?shù)南到y(tǒng)。

pH與溫度的關(guān)系圖
  pH值為2 pH 3 pH 4 pH5 pH 6 pH 7 pH 8 pH 9 pH 10 pH 11 pH 12
0.30 0.24 0.18 0.12 0.06 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
15° 0.15 0.12 0.09 0.06 0.03 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15
25° 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
35° 0.15 0.12 0.09 0.06 0.03 0 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15
45° 0.30 0.24 0.18 0.12 0.06 0 0.06 0.12 0.18 0.24 0.30
55° 0.45 0.36 0.27 0.18 0.09 0 0.09 0.18 0.27 0.36 0.45
65° 0.60 0.48 0.36 0.24 0.12 0 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
75° 0.75 0.60 0.45 0.30 0.15 0 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
85° 0.90 0.72 0.54 0.36 0.18 0 0.18 0.36 0.54 0.72 0.90


注意:淺藍色值小于0.1誤差,可能不需要溫度補償。深藍色的值是溫度和pH,其中pH與溫度無誤差。

如何校準pH傳感器

大多數(shù)儀表,控制器和其他類型的儀表將使這個過程變得簡單。典型的校準程序包括以下步驟:

  1. 在沖洗液中劇烈攪拌電極。
  2. 用快速動作搖動電極以除去殘留的溶液滴。
  3. 大力攪拌緩沖液或樣品中的電極,使讀數(shù)穩(wěn)定。
  4. 讀取并記錄溶液標準品的已知pH值。
  5. 根據(jù)需要重復多個點。

然后,儀器將根據(jù)給定的數(shù)據(jù)點自動確定正確的校準曲線。現(xiàn)在您的傳感器已準備就緒!

重新校準pH傳感器

經(jīng)常出現(xiàn)的一個問題是:“我的電極多久需要校準一次?”許多用戶希望得到具體答案,但這并不容易。有許多因素會影響校準之間的可接受時間。電極會經(jīng)歷自然老化; 偏移和響應(yīng)時間將增加,跨度將減少,并且儀表將需要考慮這些變化。傳感器可能會被涂層或變臟,應(yīng)在清潔后進行校準。傳感器周圍的化學物質(zhì)和環(huán)境可能會影響輸出或加速老化。

在實驗室中進行非常精確的測量可能需要每天或每天多次重新校準。其他相對溫和的過程不需要高精度,可能只需要每周或每月重新校準。的建議是確定所需的準確度,并根據(jù)經(jīng)驗調(diào)整校準時間表。

**終傳感器達到其使用壽命的時間到了。儀表將無法再校準傳感器(補償與預期輸出的偏差增加)。此時傳感器不再可用,應(yīng)予以更換。


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