rosemount羅斯蒙特PH電極396R-10-25-54工作原理

羅斯蒙特PH電極396R-12-21-54的工作原理基于電化學(xué)測量原理，通過測量電極電位來反映溶液的pH值或氧化還原電位（ORP）。

核心測量原理

pH測量原理：傳感器采用玻璃電極法，當玻璃電極浸入待測溶液時，玻璃膜內(nèi)外兩側(cè)會產(chǎn)生電位差，這個電位差與溶液中的氫離子濃度（即pH值）呈線性關(guān)系，遵循能斯特方程：E = E? + (2.303RT / nF) * log a?，其中E為電極電位，E?為標準電極電位，R為氣體常數(shù)，T為zui對溫度，n為反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，a?為氫離子活度。在25℃時，每1個pH單位變化對應(yīng)約59.16mV的電位差。

ORP測量原理：氧化還原電位測量基于惰性金屬電極（如鉑電極）在溶液中的電極電位，該電位反映了溶液中氧化還原電對的平衡狀態(tài)，用于判斷溶液的氧化還原能力。

電極系統(tǒng)組成

該傳感器采用復(fù)合電極設(shè)計，將測量電極和參比電極集成在一根玻璃管內(nèi)：

玻璃膜電極（測量電極）：核心敏感元器件，由SiO?基質(zhì)摻雜Li?O或Na?O等金屬氧化物制成的特種硅酸鹽玻璃，形成對H?高度敏感的水合硅膠層。當玻璃膜浸泡在水溶液中時，其內(nèi)外表面會形成極薄的水合凝膠層（<0.1μm），溶液中的H?能夠進入水合凝膠層占據(jù)晶格空位，產(chǎn)生跨膜電位差。

參比電極：提供穩(wěn)定、已知且不隨待測溶液變化的參考電位，通常由銀/氯化銀（Ag/AgCl）絲浸泡在飽和KCl溶液中構(gòu)成。參比電極與待測溶液之間通過液接界（多孔陶瓷或纖維材料）連接，允許內(nèi)充液微量滲出以形成電氣回路。

信號處理過程

傳感器內(nèi)置前置放大器，可將高阻抗的pH或ORP毫伏信號轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、無噪音的信號，最遠可以傳輸3英里，確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和準確性。前置放大器采用高輸入阻抗設(shè)計，確保微弱信號不被衰減。

溫度補償

傳感器通常配備溫度補償電極，自動補償溫度對pH測量的影響。溫度會影響水的離子積（Kv）和玻璃電極的響應(yīng)斜率，在25℃時斜率為59.16mV/pH，10℃時只有56.18mV/pH，因此溫度補償對于確保測量準確性至關(guān)重要。

技術(shù)特點

TUpH參比電極技術(shù)：采用大面積液接參比電極，即使傳感器被污物覆蓋也能獲得穩(wěn)定的pH信號，zui大限度減少維護需求。

螺旋結(jié)構(gòu)參比路徑：采用兩級螺旋結(jié)構(gòu)的參比電極路徑設(shè)計，可有效阻止參比電極中毒，延長傳感器使用壽命。

ACCUGLASS防裂玻璃技術(shù)：使玻璃的破裂因素減至最小，增強傳感器性能，延長探頭壽命。

SILCORE™2三重密封：提高傳感器在高溫工況下的使用壽命，在100°C時zui大工作壓力可達150 psig（1136 kPa絕壓）。

rosemount羅斯蒙特PH電極396R-10-25-54工作原理