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PH值传感器工作原理

浏览次数: 日期:2016.12.26

在传感器内部的pH放大器是一个能通过数据采集器监测的有标准pH电极的电路。传感器连接线的末端是一个BTA插头或一个5-pin DIN插头来与数据采集器连接。
 
    在pH 7的缓冲溶液中,它将产生一个1.75 V的电压。pH值每增加1,电压增加0.25 V。pH值每减少1,电压降低0.25 V。
 
    这个冻胶填充的pH值传感器的设计测量范围为:0到14。它在玻璃感应电极头延长出一个冻胶体,是初中、高中、大学中进行科学研究、环境测量的良好的设备。冻胶填充的参考半电化池是密封的,所以它无需重充。
 
技术指标
 
    型号: 密封,冻胶填充,环氧器体,银/氯化银
 
    反应时间: 1秒内完成90%的读数
 
    温度范围: 5到80°C
 
    规格: 外径12毫米
 
    范围: pH 0 - 14
 
    分辨率(LabPro, ULI II, SBI): 0.005 pH
 
    分辨率(CBL 、CBL 2): 0.02 pH
 
    pH 值等势线: pH值7(此时温度对pH值检测无任何影响)
 
    输出:59.2 mV/pH(25°C)
 
校准pH传感器
 
    我们认为你在课堂上使用pH传感器时不必要对传感器进行校准。在出厂前我们已经对传感器进行了设置。你只要使用已经存储于数据采集程序的恰当的刻度就可以了。有下列方式:
 
    1、当传感器连接上数据采集器,运行采集程序LabPro时,就会自动载入校准刻度。
 
    2、如果你使用Logger Pro 软件,请打开pH传感器的一个实验文件,则它所存储的校准刻度就会同时被载入。如果你要进行一个化学实验,或做水质测试而要求有更高的精度,自然你可以按下列步骤进行校准:
 
    用数据采集程序的2点法进行校准。用蒸馏水冲洗传感器头部。把传感器放进缓冲溶液(如:pH = 4)。当电脑、计算器或CBL屏幕显示的电压读数稳定时,输入pH值:4。
 
    第二个校准点,冲洗传感器,把传感器放进缓冲溶液(如:pH = 7)。当显示的电压读数稳定时,输入pH值:7。
 
    用蒸馏水冲洗传感器头部,然后把它放进待测样本溶液。
 
进行实验采集数据
 
    利用计算机进行PH值传感器实验。PH值传感器可以配合 Vernier 的 LabPro数据采集器经USB或串口 连接苹果电脑或PC电脑。以下是使用电脑连接这个传感器时的一般性步骤:
 
    1、将PH值传感器连接上界面合适的通道。
 
    2、启动电脑上采集数据的Logger Pro软件。
 
    3、打开一个PH值传感器的实验文件,你可以马上采集数据。
 
    除了使用计算机进行试验采集数据外,你也可以利用TI 图象计算器Palm OS掌上电脑来进行数据采集
 
应用范例
 
    所有传统的pH计的实验或示范都可以用我们的PH值传感器。使用此传感器更可以自动采集数据、作图表、数据分析等功能。它的典型应用是:研究家庭常见的酸和碱、酸碱滴定、在化学反应、水族箱内光合作用过程中监测pH的变化、研究酸雨和缓冲液、河流和湖的水质分析等。
 
Vernier有多本实验手册都有各种使用PH值传感器的实验。
 
注意:此产品只合适教育使用,不合适工业、医疗、研究、或商业上应用。
 
准备使用
 
请按照以下步骤准备电极测量pH值:
 
    首先旋开盖子,把传感器从存储瓶中取出,然后拿开瓶和盖子。对传感器头部,特别是球状物部分用蒸馏水进行彻底地清洗。
 
    传感器不存储在存储瓶中,也可存储在pH为4或7的缓冲溶液中一段时间(小于24小时)。千万不要存储于蒸馏水中。
 
    连接pH传感器与数据采集器,载入或执行校准,准备测量。
 
    测量结束后,用蒸馏水冲洗传感器头部。传感器套上盖子,并盖在存储瓶上。注意:当存储瓶中的溶液减少时,前几次你可以放入少量的自来水(不推荐)。建议用适量的pH为4的缓冲溶液/KCl(参看维护与存储部分)来补充丢失的溶液。
 
pH缓冲溶液
 
    为了校准pH传感器,或检验校准刻度是否精确,就需要在测量范围内的pH缓冲溶液。我们推荐pH值分别为:4、7、10的缓冲溶液。
 
    我们也销售pH缓冲溶液套,订购代码为PHB。每套有10块片,包含pH 4、7、10的缓冲液。只需将小片加入100毫升的蒸馏水或脱离子水。
 
你也可以自己制作:
 
维护与存储
 
    短期存储(小于24小时):把传感器存储在pH为4或7的缓冲溶液中。
 
    长期存储(大于24小时):存储在有pH-4/KCl缓冲溶液的存储瓶中。pH传感器买来时就处于这个溶液中。我们也销售pH存储溶液,订购代码:PH-SS,或你也可以自行配制:把10克KCl加入100毫升pH4的溶液中。要进行存储,就要把传感器的头部电极部分放在溶液中。这样能保证传感器的使用寿命和快速反应。如果传感器存储在干燥处(不推荐),就要在使用前浸在溶液中8小时以上。测试pH传感器的最好的方法是把它放进已知的缓冲溶液中。你可以观察传感器的读数是否正确(如:缓冲溶液为pH=7,则传感器读数应该接近7)。不要把传感器放在蒸馏水中去测量,由于空气中存在一定数量的二氧化碳,所以蒸馏水也能读到一个在5.5到7.0之间的数值。而且,由于蒸馏水中缺少离子,所以读数也可能是很奇怪的。
 
    如果pH传感器对已知pH值的溶液读数有轻微的偏差(如:在pH为7的缓冲溶液中读到6.7),你就可以对传感器进行校准。你可以用2点校准法在两份缓冲溶液中进行校准。如果几个读数远离pH值、缓冲溶液变化时pH读数不变、或传感器的响应时间变慢,这些问题就比较严重。有时就要用上这个叫做“复苏”方法来挽救pH传感器。请按照下列方法:
 
1、让传感器在0.1到1.0M的HCl溶液中浸4到8个小时。
 
2、冲洗传感器的电极,并把它放在pH=7的缓冲溶液中1个小时以上。
 
3、冲洗电极,并重复一次上述步骤。
 
    pH-4/KCl缓冲存储液有时会发霉,加入少量的防发霉制可防止发霉。这些霉不会破坏电极,而且很容易用稀洗洁水清洗。
 
    不要把传感器放在含有:高氯酸盐(或酯)、银或硫离子的溶液中。
 
    也不要把传感器放在含有氢氟酸或浓度高于1.0M的酸或碱溶液中。它可以测量浓度接近1.0M的NaOH溶液的pH值,但不能在此溶液中放置5分钟以上。在高温或低温(0°C左右)中使用将造成传感器无法修复的损害。

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该资讯的关键词为:PH值传感器  PH电极