Drift av pH-målere og oppløst oksygenanalysator
1. Arbeidsprinsipp for pH-meter
pH-verdien til vann avhenger av mengden oppløste stoffer, så pH-verdien kan sensitivt indikere endringer i vannkvaliteten. Endringer i pH-verdi har stor innvirkning på reproduksjon og overlevelse av organismer. Samtidig påvirker de også biokjemien til aktivert slam alvorlig, noe som påvirker behandlingseffekten. pH-verdien i kloakk er generelt kontrollert mellom 6,5 og 7. Vann er kjemisk nøytralt, og visse vannmolekyler spaltes spontant i henhold til følgende formel: H2O=H++OH-, det vil si til hydrogen ioner og hydroksidioner. I en nøytral løsning er konsentrasjonene av hydrogenioner H+ og hydroksydioner OH- begge 10-7mol/l, og pH-verdien er den negative av base 10-logaritmen til hydrogenionkonsentrasjonen: pH{{11} }log, så nøytral. pH-verdien til løsningen er lik 7. Hvis det er overskudd av hydrogenioner, er pH-verdien mindre enn 7 og løsningen er sur; omvendt, hvis det er overskudd av hydroksidioner, er løsningen alkalisk.
PH-verdien måles vanligvis ved den potensiometriske metoden. En referanseelektrode med konstant potensial og en måleelektrode brukes vanligvis til å danne en primærcelle. Den elektromotoriske kraften til primærcellen avhenger av konsentrasjonen av hydrogenioner og pH i løsningen. Anlegget bruker pH-sensorer og pH-transmittere. Det er en spesiell glassprobe som er følsom for pH på måleelektroden. Den er laget av spesialglass som kan lede elektrisitet og trenge gjennom hydrogenioner. Den har egenskapene til høy målenøyaktighet og god anti-interferens ytelse. Når glasssonden kommer i kontakt med hydrogenioner, genereres et elektrisk potensial. Potensialet måles ved hjelp av en sølvtrådreferanseelektrode suspendert i en sølvkloridløsning. Ulike pH-verdier produserer forskjellige potensialer, som konverteres til standard 4-20mA-utgang gjennom en sender.
2. Arbeidsprinsipp for analysator for oppløst oksygen
Oksygeninnholdet i vann kan fullt ut indikere graden av selvrensing av vann. For biologiske renseanlegg som bruker aktivert slam er det svært viktig å forstå oksygeninnholdet i luftetanker og oksidasjonsgrøfter. Økt oppløst oksygen i kloakk vil fremme andre biologiske aktiviteter enn anaerobe mikroorganismer, og dermed fjerne flyktige stoffer og lett Naturlig oksiderte ioner rense kloakk. Det er tre hovedmetoder for å måle oksygeninnhold: automatisk kolorimetrisk analyse og kjemisk analysemåling, paramagnetisk metodemåling og elektrokjemisk metodemåling. Mengden oppløst oksygen i vann måles vanligvis ved hjelp av elektrokjemiske metoder.
Oksygen er løselig i vann, og dets løselighet avhenger av temperatur, totalt trykk ved vannoverflaten, partialtrykk og oppløste salter i vannet. Jo høyere atmosfærisk trykk, jo større er vannets evne til å løse opp oksygen. Forholdet bestemmes av Henrys lov og Daltons lov. Henrys lov sier at løseligheten til en gass er proporsjonal med dens partialtrykk.
For å ta oksygenmålesensoren som et eksempel, består elektroden av en katode (vanligvis laget av gull og platina), en motelektrode med strøm (sølv) og en referanseelektrode uten strøm (sølv). Elektroden er nedsenket i en elektrolytt som KCl, KOH, sensoren er dekket av en membran, som skiller elektroden og elektrolytten fra væsken som måles, og beskytter dermed sensoren, forhindrer at elektrolytten slipper ut og forhindrer inntrenging av fremmedlegemer. stoffer som kan forårsake forurensning og forgiftning. En polariserende spenning påføres mellom motelektroden og katoden. Hvis måleelementet er nedsenket i vann med oppløst oksygen, vil oksygen diffundere gjennom separatoren, og oksygenmolekylene som er tilstede på katoden (overskudd av elektroner) vil reduseres til hydroksidioner: O{{0}}H2O{ {2}}e-® 4OH-. En elektrokjemisk ekvivalent av sølvklorid utfelles på motelektroden (elektronmangel): 4Ag+4Cl-® 4AgCl+4e-. For hvert oksygenmolekyl sender katoden ut 4 elektroner, og motelektroden aksepterer elektronene for å danne en strøm. Størrelsen på strømmen er proporsjonal med oksygenpartialtrykket til den målte kloakken. Dette signalet, sammen med temperatursignalet målt av den termiske motstanden på sensoren, sendes til transformatoren. Senderen bruker forholdskurven mellom oksygeninnholdet, partialtrykket for oksygen og temperaturen som er lagret i sensoren for å beregne oksygeninnholdet i vannet, og konverterer det deretter til en standard signalutgang. Funksjonen til referanseelektroden er å bestemme katodepotensialet. Responstiden til sensoren for oppløst oksygen er: 90 % av den endelige måleverdien er nådd etter 3 minutter, og 99 % av den endelige måleverdien er nådd etter 9 minutter; kravet til lav strømningshastighet er 0,5 cm/s.
