ph-метр ph-150ми

Описание

Классификация рН-метров

Все рН-метры можно разделить на три основных типа:

• Карманные рН-метры
• Портативные рН-метры
• Стационарные, настольные или лабораторные рН-метры

В каждом из этих типов могут быть приборы для измерения только одного параметра или нескольких (мультипараметрические приборы).

Карманные рН-метры наиболее удобны при использовании в «полевых» условиях. Портативные приборы являются наиболее распространенным типом приборов, их характеристики, как правило, не отличаются от стационарных (лабораторных) рН-метров, но они обладают меньшими габаритами, могут работать автономно и от сети.

Калибровка рН-метра

Как говорилось ранее, приборы могут иметь калибровку по одной или нескольким точкам. Чем больше точке калибровки, тем выше точность измерения. Калибровочные растворы, как правило не идут в комплекте с прибором, поэтому сразу уточните этот момент при покупке прибора. Также для калибровки можно использовать растворы, приготовленные с помощью специальный стандарт-титров рН-метрии. Они намного дешевле готовых раствором, продаются в ампулах по 6 шт. в коробке. Стоимость коробки около 700 рублей. Одна ампула разводится на 1 литр воды, готовый раствор может храниться несколько месяцев согласно инструкции. Стоимость же калибровочного раствора, например, производства Hanna Instruments составляет около 2 тысяч рублей.

Схема и принцип действия

Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю). Измерительная схема по сути представляет собой вольтметр, проградуированный непосредственно в единицах pH для конкретной электродной системы (обычно измерительный электрод — стеклянный, вспомогательный — хлорсеребряный).

Входное сопротивление прибора должно быть очень высоким — входной ток не более 10⁻¹⁰А (у хороших приборов менее 10⁻¹²А), сопротивление изоляции между входами не менее 10¹¹Ом, что обусловлено высоким внутренним сопротивлением зонда — стеклянного электрода. Это основное требование к входной схеме прибора.

Исторически, сначала ЭДС измерялась компенсационным методом с помощью потенциометра и чувствительного гальванометра. Когда схема в равновесии, ток через гальванометр не течёт, и нагрузка на электроды не действует — по шкале потенциометра корректно отсчитывается ЭДС. Также применялся метод с баллистически гальванометром. Сначала от электродов заряжался конденсатор, затем он разряжался на рамку гальванометра, максимальное отклонение которой пропорционально заряду конденсатора, а следовательно — напряжению.

Далее появились приборы с входным усилителем на электронных лампах. Специальные («электрометрические») лампы имеют ток утечки сетки порядка пикоампер, что позволяет получать большие входные сопротивления. Недостатком таких схем является большой дрейф и уход калибровки из-за неизбежного старения и изменения характеристик лампы.

Решить проблему дрейфа и одновременно высокого входного сопротивления позволили компенсационные схемы с усилителем, построенным по принципу модулятор — демодулятор. Механический ключ (вибропреобразователь) поочерёдно соединяет небольшой конденсатор с входом и цепью обратной связи. Если постоянные напряжения на них отличаются, то через конденсатор протекает небольшой переменный ток, который создаст переменное напряжение на сеточном резисторе входной лампы. Далее пульсации усиливаются несколькими каскадами, и поступают на фазочувствительный демодулятор (в простейшем случае — такой же вибропреобразователь, электромагнит которого включён параллельно электромагниту первого). На выходе получается напряжение, пропорциональное разности напряжений на входе. Цепь обратной связи (резистивный делитель) задаёт общий коэффициент усиления, стремясь поддерживать на входе усилителя нулевую разность напряжений. Эта схема практически лишена дрейфа, усиление мало зависит от степени износа ламп. Снижаются требования к самим лампам — вместо дорогих электрометрических можно применять массовые приёмно-усилительные лампы. Так работает, например, отечественный прибор pH-340.

В более поздних моделях вместо контактного преобразователя применялся динамический конденсатор, позднее ключ на фотосопротивлении, освещаемом импульсами света (например иономер ЭВ-74), а лампы на входе сменились полевыми транзисторами.

В настоящее время большинство прецизионных операционных усилителей с входом на полевых МОП-транзисторах, и даже простейшие АЦП удовлетворяют требованиям по входному сопротивлению.

Так как ЭДС электродной системы сильно зависит от температуры, то важной является схема термокомпенсации. Изначально применялись медные термометры сопротивления, включённые в сложные мостовые схемы обратной связи, или потенциометр со шкалой в градусах, ручкой которого устанавливали значение температуры, измеренное ртутным термометром. Такие схемы имеют большое число подстроечных резисторов и крайне сложны в настройке и калибровке. Сейчас датчик температуры работает на отдельном АЦП, все необходимые корректировки вносит микроконтроллер.

Примерная зависимость напряжения от pH (для системы со стеклянным и хлорсеребряным электродами) следующая.

• Большинство современных стеклянных электродов делают так, чтобы в паре с хлорсеребряным ЭДС была примерна равна нулю при pH = 7, то есть в нейтральной среде.
• При основном (щелочном) pH, (но, обычно, не более 14 — предел для стеклянных электродов) напряжение на выходе датчика варьируется от 0 до −0,41В ((14-7)* −0,059 = −0,41). Например, pH 10 (на 3 ед. выше нейтрального), (10-7) * −0,059 = −0,18В).
• При кислотном pH, напряжение на выходе датчика колеблется от 0 до +0,41В. Так, например, pH 4 (3 ед. ниже нейтрального), (3-7)* −0,059 = +0,18В.

Две главные настройки выполняются при калибровке по буферным растворам с точно известным значением pH — устанавливается крутизна усиления и смещение нуля. Также настраивается так называемая изопотенциальная точка (pHи, Eи) — значение pH и соответствующая ему ЭДС, при которых ЭДС системы не зависит от температуры. Современные электродные системы (за исключением специальных электродов для сильных кислот и щелочей) делают с изопотенциальной точкой около pH = 7 и ЭДС в пределах +/- 50мВ. Эти характеристики указываются для каждого типа стеклянного электрода.

Требования к электроду

В конце 1940-х — начале 1950-х годов оборонный заказ явился стимулом интенсивных исследований в области измерительной аппаратуры такого рода. Обусловлено это было, в числе прочих причин, и тем, что особая роль в контроле реакций при различных химических процессах отводится приборам, от точности показаний которых напрямую зависит корректность всей технологической цепи; в наибольшей степени, конечно, во вредных производствах, когда снятие показаний состояния среды либо представляет опасность для здоровья, либо вообще технически невозможно (агрессивная среда, высокие температуры и давление, процессы, требующие изоляции и т. д.).

Так, при ядерном синтезе и получении оружейного плутония первостепенное значение имеет выраженное количественно понимание структуры и свойств материалов, влияющих на функции, и обратимость сделанных из них стеклянных электродов — как уже отмечено, важнейших элементов этой измерительной аппаратуры.

В 1951 году физикохимиком М. М. Шульцем первым термодинамически строго и экспериментально была доказана натриевая функция различных стёкол в разных областях pH, являвшаяся одной из ключевых гипотез ионообменной теории стеклянного электрода Б. П. Никольского. Это стало определяющим этапом на пути к промышленной технологии настоящих приборов, — формированию ионометрии со стеклянными, позднее — с мембранными электродами, что позволило организовать их массовое производство и сделало доступным для использования в любых лабораторных и производственных условиях. Производство первых образцов этой категории аналитической аппаратуры было налажено при участии Тбилисского СКБ «Аналитприбор» в лице его сотрудников В. А. Долидзе, Г. А. Симоняна и др., московских исследователей В. П. Юхновского, А. С. Беневольского и др., харьковских учёных В. В. Александрова, Н. А. Измайлова, — на Гомельском заво измерительных приборов в 1959 году; и с того времени к 1967 году выпуск электродов стеклянных и вспомогательных — промышленного и лабораторного назначения, вырос с 1,5 тысяч почти до 2 миллионов штук. Количество электродного стекла всех типов, сваренного на заводе за этот же период выросло с 1 тысячи кг более чем до 200 тысяч кг.

Развитие, расширение производства электродного стекла сделало доступной эту аналитическую аппаратуру.

Современные измерительные электроды конструктивно бывают:

• со встроенным контрольным электродом и с отдельно выполненным;
• перезаряжаемые и неперезаряжаемые;

В большинстве иностранные электроды для бытовых нужд изготавливаются в виде не перезаряжаемого датчика со встроенным контрольным электродом. Реже встречаются перезаряжаемые со встроенным контрольным электродом. Электроды советского образца чаще всего с отдельно выполненным контрольным и перезаряжаемые, что значительно снижало затраты при замене стеклянной части.

Основной практический недостаток любых современных электродов заключается в постепенном накоплении микротрещин в стекле или загрязнении микропор. В случае органического и части неорганических загрязнений помогает очистка раствором соляной кислоты. Однако, в случае инертных к хлорированию загрязнений или значительном накоплении микротрещин показания датчика необратимо изменяются. Тут стоит отметить, что даже при не использовании электрода происходит изменение пористости стекла и старение. В определённом диапазоне изменения показаний электрода последние нивелируются регулярной очисткой и калибровкой. Как только возможности измерительного блока не позволят выставить калибруемое значение — электрод подлежит утилизации. Также, стоит отметить и другой недостаток использования старых или бракованных электродов. При чётких показателях в калибровочных растворах, в измеряемых растворах может наблюдаться медленный дрейф параметра. Подобное поведение после тщательной очистки и калибровки также служит показанием для замены стеклянной/мембранной части или датчика целиком.

Преимущества pH-метра

Прибор комплектуется штативом, имеющим поворотный столик. Автономный источник питания и корпус с функцией защиты от влаги позволяют использовать его в полевых условиях. Кроме того рн метр рн 150ми обладает массой других достоинств:

• автодиагностика при включении;
• взаимозаменяемые термодатчики не требуют специальной настройки системы;
• объем внутренней памяти прибора рассчитан на хранение результатов 30 замеров;
• при необходимости оператор может остановить процесс измерений.

В нашем каталоге представлены и другие аналогичные приборы. Например, рн метр эксперт рн – более современный измеритель с возможностью «интеллектуальной» автоматической термокомпенсации. Ознакомиться с его описание можно тут.

pН-метр pH-150МИ предназначен для измерения значений pH, окислительно-восстановительного потенциала (Eh) и температуры в технологических и других водных растворах, природных и сточных водах.

Особенности:

• В микропроцессорном приборе отсутствуют механические органы управления, что исключает возможность случайного сбоя настроек.
• Прибор выполнен в пылевлагозащитном корпусе. С автономным питание возможно его использование в полевых условиях.
• Прибор прост в эксплуатации, работает в диалоговом режиме с использованием подсказок оператору. Автоматическая диагностика параметров электродной системы.
• Использование стандартного датчика температуры не требует настройки прибора для измерения температуры и термокомпенсации электрода.
• В комплекте с прибором поставляется все необходимое для проведения измерений, в т.ч. комбинированный электрод и штатив, оснащенный поворотным столиком.
• Прибор позволяет уточнять значение координат изопотенциальной точки используемой электродной системы.
• Прибор позволяет хранить в памяти 30 результатов измерений, выбранных оператором, а также замораживать на дисплее текущее показание.
• Автоматическое распознавание любого из стандартных калибровочных растворов рН: 1,65; 4,01; 6,86; 9,18; 12,43 облегчает градуировку pH-метра.

Прибор рн метр рн 150ми: быстрое и точное измерение уровня pH водных растворов

Устройство рн метр рн 150ми используется для контроля уровня, температуры и величины окислительно-восстановительного потенциала жидких технологических сред на основе воды, водных растворов, сточных и природных вод. Это современный, легкий и компактный микропроцессорный прибор. Он прост в эксплуатации, его настройка и управление, благодаря диалоговому режиму, не представляют трудности даже для не опытного пользователя.

Выявить наличие в окружающей среде паров ртути, определить источник загрязнения можно при помощи анализатора ртути укр 1мц. Это практически единственный способ защиты от ртутного отравления, поскольку пары не имеют ни запаха, ни цвета.

pH-150МИ поставляется в следующих модификациях:

• pH-150МИ
• pH-150МИ (без штатива)
• pH-150МИ (минилаборатория)
• pH-150МИ (с ножом для мяса)

Необходима поверка?
ЖМИ!

рН-метр pH-150МИ — это современный микропроцессорный прибор. Компактный, легкий, автономный и экономичный. рН-метр прост в настройке и управлении, удобен в эксплуатации:

• В микропроцессорном приборе pH-150МИ отсутствуют механические органы управления, что исключает возможность случайного сбоя настроек.
• pH-метр выполнен в пылевлагозащитном корпусе. С автономным питанием возможно его использование в полевых условиях.
• pH-метр прост в эксплуатации, работает в диалоговом режиме с использованием подсказок оператору. Автоматическая диагностика параметров электродной системы.
• Применение взаимозаменяемых термодатчиков позволяет не проводить настройку при их замене
• В комплекте с pH-метром поставляется все необходимое для проведения измерений, в т.ч. комбинированный электрод ЭСК-10603/7 и штатив ШУ-05, оснащенный поворотным столиком.
• pH-метр позволяет уточнять значения координат изопотенциальной точки используемой электродной системы.
• pH-метр позволяет хранить в памяти 30 результатов и останавливать процесс измерений с удержанием текущих показаний на дисплее.
• Автоматическое распознавание любого из стандартных калибровочных растворов рН: 1,65; 4,01; 6,86; 9,18; 12,43 облегчает градуировку pH-метра.

Все карманные рН-метры обладают:

— компактными размерами;

— корпус рН-метров выполнен из пластика;

— наличие ЖК дисплея;

— электрод является частью прибора (не вынесен через кабель);

— приборы могут работать автономно, нет необходимости в использовании электросети;

Различные модели могут иметь следующие отличия:

— Диапазон измерения рН (как правило это 0-14 рН, но могут быть и другие диапазоны);

— Разрешение измеряемых значений (цена деления) – недорогие модели имеют разрешение, как правило, 0,1 рН, более дорогие измеряют с разрешением 0,01 рН;

— Точность измерения: варьируется, как правило, от 0,1 до 0,01 рН. Для большинства задач точности +/-0,1рН вполне достаточно.

— Наличие сменного или встроенного электрода. Лучше выбирать модель со сменным электродом, т.к. срок службы электрода составляет 1-2 года, в зависимости от интенсивности работы.

— Влагозащищенность: более дорогие модель имеют защиту от попадания влаги;

— Наличие дополнительных функций измерения. Например, температуры, окислительно-восстановительного потенциала, удельной электропроводности и др.;

— Тип калибровки. Калибровка может осуществляться по одной или нескольким точкам, возможно автоматическое распознавание значений рН калибровочных растворов. Как правило в комплекте поставки идет небольшая отвертка, с помощью которой подкручивается винт и устанавливается значение рН соответствующее калибровочным растворам.

— Комплект поставки: часто в комплекте поставки отсутствуют калибровочные растворы. При выборе прибора обратите на это внимание, т.к. калибровку нужно осуществлять периодически.

— Наличие автоматической термокомпенсации (АТК). Значение рН зависит от температуры, поэтому более высокая воспроизводимость у приборов с функцией АТК.

— Внесение в реестр средств измерения (СИ). Если рН-метр имеет цену одну-две тысячи рублей с большой уверенностью можно сказать, что он не внесен в реестр СИ.

— Цена рН-метра: в рублях может варьироваться от 1 до 30 тысяч. Цена зависит от множества параметров. Для подбора прибора и уточнения стоимости вы всегда можете обратиться к автору данного блога.

Технические характеристики

Комплект поставки рН-метра pH-150МИ:

• Преобразователь pH-150МИ
• Термодатчик ТДЛ-1000-06
• Комбинированный рН-электрод ЭСК-10603/7
• Штатив ШУ-05
• Блок сетевого питания
• Формуляр
• Руководство по эксплуатации

В комплект минилаборатории рН-150МИ входит:

• Преобразователь pH-150МИ
• Термодатчик ТДЛ-1000-06
• Комбинированный рН-электрод ЭСК-10603/7 К80.7
• Штатив ШУ-05
• Блок сетевого питания
• Промывалка полиэтиленовая на 250 мл
• Кейс
• Стаканы 100 мл. (2 шт.), флаконы 125 мл (2 шт.)
• Формуляр
• Руководство по эксплуатации

Комплектация со штативом

1. Преобразователь pH-150МИ
2. Термодатчик ТДЛ-1000-06
3. Комбинированный рН-электрод ЭСК-10603/7
4. Штатив ШУ-05
5. Блок сетевого питания
6. Формуляр
7. Руководство по эксплуатации

Комплектация с ножом для мяса

1. Преобразователь pH-150МИ
2. Термодатчик ТДЛ-1000-06
3. Комбинированный рН-электрод ЭСК-10616/7
4. Блок сетевого питания
5. Формуляр
6. Руководство по эксплуатации