2.2典型水质监测仪表1资料
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一般，溶液的电导使用测量电阻的方法来测定的。 根据欧姆定律，在温度一定时，电阻与导体的长度（电极间 的距离）成正比，与导体的截面积成反比，则有
L-电极间的距离 A-电极的截面积 ρ -电阻率（成为比电阻），表示两电极间距离为1cm、电极截面为1cm2的体 积内溶液的电阻值。
• 电导率（也称比电导，与溶液的性质有关Ω-1.cm-1）
2.2.1.4 pH测量仪表的改进
（1）新型温度补偿pH测量仪表 种类：手动和自动温度补偿两种，另外还有“敏感膜电阻对数温度 补偿法” 原理：改变放大器增益或模数转换器的输出。 自动温度补偿通常是由铂或镍热电阻与pH电极一起置于被测溶液 中，被测溶液温度改变，将引起该热电阻阻值变化，已达到自动补 偿的目的。 自动补偿由于电极温度与热敏电阻温度很难达到平衡，所以补偿误 差较大。 敏感膜电阻对数温度补偿法的原理：利用pH玻璃电极内阻（膜电 阻）的对数几乎都正比于温度的倒数这个特点尽管各电极之间电阻 不同，但其温度系数大致都是±0.006pH/℃。因此若能对pH电极 内阻加以测量，就可以换算出pH电极敏感球泡的工作温度，从而 进行高精度温度补偿。 （2）智能化的pH测量仪表 智能化的pH测量仪表控制器的核心是一个微型数据处理器（CPU）。
原理
电极电位的原理是用两个电极插在被测量溶液中，其中一个电极为指示电 极（如：玻璃pH电极），他的输出电位随被测溶液中的氢离子活度变化 而变化；另一个电极为参比电极（如：氯化银电极）其电位是固定不变的。 上述两电极在溶液中构成了一个原电池，该电池所产生的电动势E的大小 与溶液的pH值有关，可以用E=E*-D.pH
仪表的信号隔离及信号输出
工业现场中使用的pH测量仪表，必须具有信号隔离功能及信号输出远传能力。
调节功能
零点（定位）调节 校正电极的零点漂移通常零点补偿范围应不小 斜率（灵敏度）调节 电极的斜率与理论斜率有一定的偏差，且随着
于±60mV。 电极的使用和老化，斜率不断发生变化，为保证测量的准确性，pH测量仪 表的斜率补偿范围应不小于理论值的90%-105% 温度补偿调节 一般温度补偿范围为0-60℃，特殊场合要求-20120℃ 等电位点补偿 在非等温环境中测量pH，若想测量准确，必须使用具 有等电位点调节的仪表。
2.2.3 溶解氧检测仪表 溶解氧：溶解在水中的分子态氧。他是水生生物的主要生存条 件之一。 溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。 2.2.3.1测定方法及原理 测定方法： 碘量法 修正碘量法 氧电极法 清洁水可用碘量法。 受污染的地表水和工业废水采用碘量法或氧电极法
（1）碘量法 在水中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将二价锰氧 化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四 价锰又可氧化碘离子二释放出与溶解氧量相当的游离碘。以 淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可 算出溶解氧含量
2.2.1.2 复合pH电极
复合pH电极便于安装、标定与使用。
结构 响应
如右图
当电极插入被测溶液中后，就形成了 测量电池系统。复合电极的响应为：
E Es 2.303RTS( pHs pH) / F
2.2.1.3 pH测量仪表
组成
基本要求
Fra Baidu bibliotek
包括pH计和pH变送器（工业pH计），它们两者在功能和结构上的 差异在于是否具有信号隔离作用。 工业在线检测用的pH装置，必须使用具有信号隔离作用的pH测量 仪表，否则造成显示不稳定，使误差增大。
E——测量电池产生的电动势 E*——测量电池的电动势常数（与温度有关） pH——溶液的pH值 D——测量电极的相应极差（与温度有光）
组成
根据电极电位法原理构成的pH测量系统，都由发送器（即电极部 分）和测量仪器（如变送器等）两大部分组成。
由发送器所得的毫伏信号经由测量仪表放大只是其pH值。该发送器所得 的毫伏信号实际上是由指示电极、参比电极和被测溶液所组成的原电池的 电动势
2.2.2 电导率检测仪表 电导率是水质监测的常规项目之一。
电导度（电导）：是电解质溶液的导电能力的强弱。 水的电导率：是指电流通过横截面积个位1cm2，相距1cm的两电极之间水 样的电导。 电导率的影响因素：离子的性质和浓度、溶液的温度和黏度等。 作用：测定水和溶液的电导，可以了解水被杂质污染的程度和溶液中所含盐 分或其他离子的量。 2.2.2.1测定方法及原理
计量特点：高输入阻抗、低输入电流，高稳定性，低漂移，低显示误差； 调节特点：要求有零点（定位）调节，斜率（灵敏度）调节，温度补偿 调节和等电位点调节。 使用性能，要求有pH显示，信号隔离和电流或电压信号输入。
主要技术指标
仪表的输入阻抗 仪表的稳定性
要保证测量误差小于千分之一，仪表输入阻抗以大于测量电池内阻 （即pH电极内阻）的999倍。 仪表输入电流 pH测量仪表的输入电流不得大于1×10-12A。 是一项综合性指标，仪表不稳定将影响读数的准确度和重现性。 对稳定性要求高。 仪表的测量范围及分辨率 测量范围0-14pH,高精度的pH计的分辨率可以达到 0.001pH；工业现场使用的在线pH变送器，分辨率大都为0.01pH或0.1pH
第二章 给排水自动化仪表与设备
2.1 检测技术基础
2.2 典型水质检测仪表
2.3水质自动监测系统 2.4 工作参数在线检测仪表 2.5 可编程控制仪表 2.6 执行设备
2.2 典型水质检测仪表
2.2.1pH值检测仪表 pH值是最常用的水质指标之一。他表示水的酸碱性的强弱，而酸度和碱度 是水中所含酸或碱物质的含量。 2.2.1.1pH测量原理 pH是氢离子活度的负对数，其中p只是表明离 pH=-lgα 子和变量之间有一种指数相关的数学关系。 常用电极电位法
• 则
L k S SQ A L Q A
Q是电导池常数，又叫电极常数（cm-1） 对于特定的电导率仪有确定的电极常数。根据此电极常数和在此条件下 测得的溶液的电导，便可算出溶液的电导率。 由此可见，只要测得溶液的电阻便可知道溶液的电导，实际上测量电导 的仪器就是测量电阻的仪器。
2.2.2.2 电导仪 组成：电导池系统和测量仪器 根据测量电导的原理不同，电导仪可分为： 平衡电桥式电导仪 电阻分压式电导仪 电流测量式电导仪 电磁诱导式电导仪等
L-电极间的距离 A-电极的截面积 ρ -电阻率（成为比电阻），表示两电极间距离为1cm、电极截面为1cm2的体 积内溶液的电阻值。
• 电导率（也称比电导，与溶液的性质有关Ω-1.cm-1）
2.2.1.4 pH测量仪表的改进
（1）新型温度补偿pH测量仪表 种类：手动和自动温度补偿两种，另外还有“敏感膜电阻对数温度 补偿法” 原理：改变放大器增益或模数转换器的输出。 自动温度补偿通常是由铂或镍热电阻与pH电极一起置于被测溶液 中，被测溶液温度改变，将引起该热电阻阻值变化，已达到自动补 偿的目的。 自动补偿由于电极温度与热敏电阻温度很难达到平衡，所以补偿误 差较大。 敏感膜电阻对数温度补偿法的原理：利用pH玻璃电极内阻（膜电 阻）的对数几乎都正比于温度的倒数这个特点尽管各电极之间电阻 不同，但其温度系数大致都是±0.006pH/℃。因此若能对pH电极 内阻加以测量，就可以换算出pH电极敏感球泡的工作温度，从而 进行高精度温度补偿。 （2）智能化的pH测量仪表 智能化的pH测量仪表控制器的核心是一个微型数据处理器（CPU）。
原理
电极电位的原理是用两个电极插在被测量溶液中，其中一个电极为指示电 极（如：玻璃pH电极），他的输出电位随被测溶液中的氢离子活度变化 而变化；另一个电极为参比电极（如：氯化银电极）其电位是固定不变的。 上述两电极在溶液中构成了一个原电池，该电池所产生的电动势E的大小 与溶液的pH值有关，可以用E=E*-D.pH
仪表的信号隔离及信号输出
工业现场中使用的pH测量仪表，必须具有信号隔离功能及信号输出远传能力。
调节功能
零点（定位）调节 校正电极的零点漂移通常零点补偿范围应不小 斜率（灵敏度）调节 电极的斜率与理论斜率有一定的偏差，且随着
于±60mV。 电极的使用和老化，斜率不断发生变化，为保证测量的准确性，pH测量仪 表的斜率补偿范围应不小于理论值的90%-105% 温度补偿调节 一般温度补偿范围为0-60℃，特殊场合要求-20120℃ 等电位点补偿 在非等温环境中测量pH，若想测量准确，必须使用具 有等电位点调节的仪表。
2.2.3 溶解氧检测仪表 溶解氧：溶解在水中的分子态氧。他是水生生物的主要生存条 件之一。 溶解氧的含量与大气压力、水温及含盐量等因素有关。 2.2.3.1测定方法及原理 测定方法： 碘量法 修正碘量法 氧电极法 清洁水可用碘量法。 受污染的地表水和工业废水采用碘量法或氧电极法
（1）碘量法 在水中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中的溶解氧将二价锰氧 化成四价锰，并生成氢氧化物沉淀。加酸后，沉淀溶解，四 价锰又可氧化碘离子二释放出与溶解氧量相当的游离碘。以 淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘，可 算出溶解氧含量
2.2.1.2 复合pH电极
复合pH电极便于安装、标定与使用。
结构 响应
如右图
当电极插入被测溶液中后，就形成了 测量电池系统。复合电极的响应为：
E Es 2.303RTS( pHs pH) / F
2.2.1.3 pH测量仪表
组成
基本要求
Fra Baidu bibliotek
包括pH计和pH变送器（工业pH计），它们两者在功能和结构上的 差异在于是否具有信号隔离作用。 工业在线检测用的pH装置，必须使用具有信号隔离作用的pH测量 仪表，否则造成显示不稳定，使误差增大。
E——测量电池产生的电动势 E*——测量电池的电动势常数（与温度有关） pH——溶液的pH值 D——测量电极的相应极差（与温度有光）
组成
根据电极电位法原理构成的pH测量系统，都由发送器（即电极部 分）和测量仪器（如变送器等）两大部分组成。
由发送器所得的毫伏信号经由测量仪表放大只是其pH值。该发送器所得 的毫伏信号实际上是由指示电极、参比电极和被测溶液所组成的原电池的 电动势
2.2.2 电导率检测仪表 电导率是水质监测的常规项目之一。
电导度（电导）：是电解质溶液的导电能力的强弱。 水的电导率：是指电流通过横截面积个位1cm2，相距1cm的两电极之间水 样的电导。 电导率的影响因素：离子的性质和浓度、溶液的温度和黏度等。 作用：测定水和溶液的电导，可以了解水被杂质污染的程度和溶液中所含盐 分或其他离子的量。 2.2.2.1测定方法及原理
计量特点：高输入阻抗、低输入电流，高稳定性，低漂移，低显示误差； 调节特点：要求有零点（定位）调节，斜率（灵敏度）调节，温度补偿 调节和等电位点调节。 使用性能，要求有pH显示，信号隔离和电流或电压信号输入。
主要技术指标
仪表的输入阻抗 仪表的稳定性
要保证测量误差小于千分之一，仪表输入阻抗以大于测量电池内阻 （即pH电极内阻）的999倍。 仪表输入电流 pH测量仪表的输入电流不得大于1×10-12A。 是一项综合性指标，仪表不稳定将影响读数的准确度和重现性。 对稳定性要求高。 仪表的测量范围及分辨率 测量范围0-14pH,高精度的pH计的分辨率可以达到 0.001pH；工业现场使用的在线pH变送器，分辨率大都为0.01pH或0.1pH
第二章 给排水自动化仪表与设备
2.1 检测技术基础
2.2 典型水质检测仪表
2.3水质自动监测系统 2.4 工作参数在线检测仪表 2.5 可编程控制仪表 2.6 执行设备
2.2 典型水质检测仪表
2.2.1pH值检测仪表 pH值是最常用的水质指标之一。他表示水的酸碱性的强弱，而酸度和碱度 是水中所含酸或碱物质的含量。 2.2.1.1pH测量原理 pH是氢离子活度的负对数，其中p只是表明离 pH=-lgα 子和变量之间有一种指数相关的数学关系。 常用电极电位法
• 则
L k S SQ A L Q A
Q是电导池常数，又叫电极常数（cm-1） 对于特定的电导率仪有确定的电极常数。根据此电极常数和在此条件下 测得的溶液的电导，便可算出溶液的电导率。 由此可见，只要测得溶液的电阻便可知道溶液的电导，实际上测量电导 的仪器就是测量电阻的仪器。
2.2.2.2 电导仪 组成：电导池系统和测量仪器 根据测量电导的原理不同，电导仪可分为： 平衡电桥式电导仪 电阻分压式电导仪 电流测量式电导仪 电磁诱导式电导仪等