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在线酸度计电极信号处理
作者:管理员    发布于:2018-05-08 21:09:31    文字:【】【】【
摘要:在过程中测量参数的目的通常是控制与影响过程,产品与过程都很重要:
在线酸度计电极信号处理
信号处理
在过程中测量参数的目的通常是控制与影响过程,产品与过程都很重要:
酸度计厂家
传感器提供的是一种可进行相应升级和解释的信号。通过与标称值相比较,采取对过程产生影响的举措。
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上图典型的过程控制回路
对于 pH 测量,这意味着:
•高阻抗的传感器信号转换为无干扰的低阻抗信号;最好有电流隔离,以防出现接地回路。
•通过校准将此信号标定为 pH 值,例如:使用 pH 值 为 4 和 7 的缓冲液。
•可能需要采取更多的措施以获得有效信号,例如:采集(记录)传感器的质量参数。
•以标准化信号传输被测的 pH 值,通常为 4 到 20 mA。电流输出对于导线电阻不敏感,并且与电极信号相比抗干扰性很强。当最小输
出值为 4 mA(活零),可检测为断路故障。
这些任务由变送器管理。通过过程控制系统对过程产生影响,这种影响可以是手动(开关功能)或自动的。
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图为:过程控制系统与传感器/触发系统的交会
pH 变送器通常是由微处理器控制的装置,可实现某些操作(例如: 采用不同的方法进行校准,包括用缓冲液进行 1 点和 2 点校准,用过程样品进行 1 点校准,把已在实验室中校准过的电极的参数通过设置菜单直接输入)。此外,这些设备使用起来非常灵活,因为可采用软件来实现对过程的适应。
pH 电极的使用寿命是有限的,可能会因为污染的缘故无法进行测量。因此应该采取大量措施以确保在整个过程中可靠与连续的pH 测量。
例如:
•冗余
同一测量位置存在 2 个或 3 个测量点
➝当 Δ pH 值大于控制值时发出警报
➝使用 3 个电极:3 取 2,错误一般不会同时发生
•考虑到电极的损坏、老化与动态的表现对电极的使用进行控制
•自动维护与校准系统为了在不干扰过程的情况下更换出现故障的电极,需要使用伸缩式护套。
区分工业应用装置的标准是:其结构是否坚固以及是否可耐受外部影响。
外部效应:
•湿度与灰尘 ➝ IP65 或更高等级
•环境温度 ➝ –10°C 至 + 50°C 或更高温度
•不允许电磁干扰影响功能(IEC 功能)
影响变送器的电极输入特性的因素包括输入补偿阻抗、输入电流与温度漂移现象。
在各种条件下,放大器的输入应当设计为在任何条件下误差都不大于
0.005 个 pH 单位。有鉴于此,温度漂移与电流偏移必须加以限制。
现代的放大器具有下列数据:
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以下的例子可以说明它们的影响:
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输入电阻的影响:
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(以 pH 单位表示的误差)
RM: 玻璃电极阻抗
EG: 玻璃电极电位
对于 pHa = 4(测量溶液): 误差 0.002 个 pH 单位
只要Rin 大于 1012 Ohm,由有限的输入阻抗带来的测量误差便可忽略取不计。
在校准之后,当温度从 25 °C 变为 50 °C 时输入电流的影响:
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将所有误差相加:总误差 = 0.033 个 pH 单位
在恒定不变的环境条件(温度)下,当温度变化为主要干扰因素时, 可忽略该误差。
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脚注信息
技术支持双军:网络达人 晓辉