الرقم الهيدروجيني متر على الانترنتهوفي الوقت الحقيقي رصد مستمر من قيمة الرقم الهيدروجيني من الحلوقد تم تطبيقها على نطاق واسع في مجال مراقبة العملية الصناعية ، والرصد البيئي ، والطب الحيوي ، الخ . وظيفتها الأساسية هي تحويل أيون الهيدروجين النشاط ( أو التركيز ) في الحل في إشارة كهربائية ، من خلال تجهيز ومعايرة الدوائر ، إخراج قيمة الرقم الهيدروجيني موحدة . وفيما يلي وصف من حيث المبدأ وتطبيق السيناريوهات .

　　مبدأ العمل على الخط الرقم الهيدروجيني متر​

سير العمل يمكن تقسيمها إلىالحث الكهربائي → تحويل الإشارات → معالجة الإشارات → عرض الإخراجالرقم الهيدروجيني الزجاج الكهربائي ، الرقم الهيدروجيني الزجاج الكهربائياستجابة محتملة مميزةو بعد تعويض الدوائر التقنية .

　　1. المكونات الأساسية : درجة الحموضة الكهربائي وقياس الدوائر​

المكونات الرئيسية على الخط الرقم الهيدروجيني متر تشمل :

　　الرقم الهيدروجيني المركب الكهربائيمؤشر متكامل الكهربائي ( الزجاج الكهربائي ) و القطب المرجعي ( مثل الفضة / الفضة الكهربائي ) ، بعض النماذج تحتوي على أجهزة استشعار درجة الحرارة ( درجة الحرارة التعويض ) .

　　الزجاج الكهربائيفيلم حساس مصنوع من زجاج سيليكات الليثيوم الخاصة ( سمك حوالي 0.1mm ) و هو انتقائي استجابة ح ⁺ . عند الاتصال مع الحل ، تبلور طبقة ( حوالي 10 ⁻ ⁴ 10 ⁻ 10 ⁵ مم سميكة ) تتشكل على سطح الفيلم .غشاء المحتملة( مع معادلة نرنست ) .

　　القطب المرجعيتوفير إشارة مستقرة المحتملة ( على سبيل المثال ، AG / الفضة الكهربائي هو ثابت من الكلور ⁻ التركيز ) ، جنبا إلى جنب مع الزجاج الكهربائي غشاء المحتملة تشكل قوة محركة كهربائية ( EMF ) .

　　قياس الدوائربما في ذلك مقاومة عالية المدخلات مكبر للصوت ( منع فقدان التيار الكهربائي ) ، درجة الحرارة تعويض وحدة ( تصحيح تأثير درجة الحرارة على درجة الحموضة ) ، أ / د محول ( تحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية ) و المعالج ( تنفيذ المعايرة ، خطي العملية ) .

　　2. الاستجابة المحتملة : تطبيق معادلة نرنست​

بعد الزجاج الكهربائي و القطب المرجعي مغمورة في الحل ، الخلية الأولية تتشكل .معادلة نرنستس

E=E0​+ F2.303RT ​⋅pH

من بينها :

E0 : معيار الجهد الكهربائي ( اعتمادا على خصائص القطب المرجعي والزجاج الكهربائي ) ؛

ص : ثابت الغاز ( 8.314 ي / مول · ك ) ) ؛

ر : درجة الحرارة الحرارية ( ك ) ؛

و : ثابت فاراداي ( 96485 ج / مول ) ؛

f2.303rt : نستر المنحدر ( حوالي 59.16 ام / الرقم الهيدروجيني في 25 ℃ ، وهذا هو ، كل تغيير في الرقم الهيدروجيني 1 ، EMF حوالي 59 ام ) .

في الممارسة العملية ، بسبب عدم تناسق المحتملة من الزجاج الكهربائي ( الفرق بين السطح الداخلي والخارجي من الغشاء ) ، السائل الاتصال المحتملة من القطب المرجعي

　　3. تعويض درجة الحرارة : تصحيح المنحدر و الانحراف​

درجة الحرارة تؤثر بشكل مباشر على اثنين من المعالم الرئيسية :

　　نرنست المنحدرالمنحدر يزيد مع زيادة درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، المنحدر حوالي 64.1 ام / الرقم الهيدروجيني في 60 ℃ ) ؛

　　الرقم الهيدروجيني الحل نفسهالتغيرات في درجة الحرارة يمكن أن تؤثر على المنتجات الأيونية ( كيلوواط ) من الماء ، مما يؤدي إلى تحييد الرقم الهيدروجيني محايدة ( على سبيل المثال ، الرقم الهيدروجيني محايدة = 7 في 25 ℃ ، الرقم الهيدروجيني محايدة = 6-14 في 100 ℃ ) .

الرقم الهيدروجيني متر على الانترنت يعوض درجة الحرارة بطريقتين :

　　دليل التعويضمدخلات المستخدم درجة الحرارة الحالية ، أداة ضبط تلقائيا حساب المنحدر .

　　التعويض التلقائيدمج أجهزة استشعار درجة الحرارة ( على سبيل المثال ، pt1000 ) ، في الوقت الحقيقي جمع درجة الحرارة ودينامية تصحيح المنحدر ودرجة الحموضة قراءات .

　　4. المعايرة : اثنين أو أكثر من نقطة المعايرة​

لضمان دقة القياس ، يجب أن تستخدم بانتظاممعيار حل العازلة( يعرف قيمة الرقم الهيدروجيني ، مثل الرقم الهيدروجيني 4.01 ، 6.86 ، 9-21 ) معايرة الصك :

　　نقطة واحدة المعايرةمناسبة لأنّ مشاهد مع انخفاض متطلبات الدقة ( على سبيل المثال ، فقط الحكم على الحموضة / القلوية ) ، ضبط نقطة الصفر أو المنحدر مع مستوى السائل ؛

　　نقطتين المعايرةالطريقة الشائعة هي معايرة المنحدر مع الرقم الهيدروجيني 6.86 ( بالقرب من الحياد ) ، ثم معايرة الانحراف مع الرقم الهيدروجيني 4.01 أو 9-21 ، والقضاء على تأثير غير المتماثلة المحتملة .

　　ثلاث نقاط المعايرةعالية الدقة المشهد ( على سبيل المثال ، على الخط رصد مستوى المختبر ) ، تغطي مجموعة من الحمضية ، محايدة ، القلوية ، وتركيب أكثر دقة معايرة المنحنى .

　　تطبيق على الخط الحموضة متر​

الرقم الهيدروجيني متر على الانترنتفي الوقت الحقيقي ، والاستمرارية ، والتشغيل الآليالخصائص التي أصبحت " المعدات اللازمة فقط " لمراقبة العملية الصناعية والرصد البيئي ، وتستخدم أساسا في المجالات التالية :

　　1. التحكم في العمليات الصناعية​

　　إنتاج المواد الكيميائيةرصد درجة الحموضة في المفاعل و تحييد دبابات ( على سبيل المثال ، ضبط درجة الحموضة في إنتاج حامض الكبريتيك لمنع تآكل المعدات ، والسيطرة على معدل التحلل من مونومر في البلمرة ) .

　　صناعة الطاقة الكهربائيةرصد درجة الحموضة من تعميم المياه والمراجل في محطة توليد الكهرباء ( لمنع زيادة أو تآكل ، مثل درجة الحموضة في مياه التبريد يجب أن تسيطر على 8 ~ 9 للحد من أكسدة المعادن ) .

　　المعادن والطلاء بالكهرباءالرقم الهيدروجيني من حمام الطلاء يؤثر على نوعية الطلاء ( على سبيل المثال ، إذا كان الرقم الهيدروجيني من حمام الطلاء عالية جدا ، هيدروكسيد النحاس سوف يعجل ، وانخفاض الكفاءة الحالية ) ؛ ايونات المعادن الثقيلة في مياه الصرف الصحي المعالجة المعدنية هطول الأمطار عن طريق ضبط درجة الحموضة .

　　الطعام والشرابعملية التخمير ( على سبيل المثال ، نشاط الخميرة في تخمير البيرة يعتمد على الرقم الهيدروجيني 4 ~ 5 ) ، عصير الفاكهة التعقيم ( الرقم الهيدروجيني أقل من 4-6 يمكن أن تمنع تكاثر الكائنات الحية الدقيقة ) ، منتجات الألبان تجهيز ( الزبادي التخمير الرقم الهيدروجيني إلى 4-6 تخثر ) .

　　2. البيئة ومعالجة مياه الصرف الصحي​

　　رصد المياه السطحية / الجوفيةتقييم درجة حموضة المياه ( على سبيل المثال ، حموضة مياه البحيرة أقل من 5-6 بسبب تلوث الأمطار الحمضية ) ، وفقا للقوانين البيئية ( على سبيل المثال ، " معايير الجودة البيئية للمياه السطحية " يتطلب الرقم الهيدروجيني 6-9 ) .

　　محطة معالجة مياه الصرف الصحيضبط درجة الحموضة من تهوية خزان الترسيب ( على سبيل المثال ، الحفاظ على درجة الحموضة 6.5 ~ 8.5 في عملية الحمأة المنشطة لضمان النشاط الميكروبي ) ، والسيطرة على إضافة حمض / قلوي ، والحد من استهلاك المخدرات .

　　المادة المرتشحة المكب العلاجالمادة المرتشحة تحتوي على تركيزات عالية من الأحماض العضوية والأمونيا والنيتروجين ، ودرجة الحموضة تقلب كبير ( 2 ~ 12 ) ، في الوقت الحقيقي رصد لتجنب تآكل الأنابيب أو فشل العلاج .

　　3. الطب الحيوي والمختبرات​

　　صناعة المستحضرات الصيدلانيةدرجة الحموضة في المفاعلات الحيوية ( على سبيل المثال ، إنتاج اللقاحات ) يجب أن تسيطر عليها بدقة ( على سبيل المثال ، درجة الحموضة 7-2 ~ 7-4 في خلايا الثدييات الثقافة ) ، وإلا فإنه يؤثر على التعبير عن البروتين أو بقاء الخلية .

　　الفحص السريريرصد درجة الحموضة في الدم والبول وغيرها من السوائل في الجسم ( على سبيل المثال ، مجموعة عادية من درجة الحموضة في الدم الشرياني 7.35 ~ 45 ، الانحراف يدل على الحماض أو قلاء ) .

　　مختبر البحوثفي الوقت الحقيقي تتبع التغيرات في درجة الحموضة ، وتحسين الظروف التجريبية .

　　4. الزراعة وتربية الأحياء المائية​

　　تحسين التربةرصد درجة الحموضة في التربة ( على سبيل المثال ، حموضة التربة أقل من 5.5 إلى الجير ، حموضة التربة القلوية > 8.5 إلى الكبريت ) ، دليل الإخصاب .

　　تربية الأحياء المائيةدرجة الحموضة في بركة السمك يؤثر على التنفس و نمو الطحالب ( على سبيل المثال ، درجة الحموضة المثلى من أسماك المياه العذبة 6.5 ~ 8.5 ، الروبيان حساسة إلى تغيير مفاجئ في درجة الحموضة ) .

　　الخصائص التقنية الرئيسية والتحديات​

　　القدرة المضادة للتشويشهناك تداخل كهرومغناطيسى قوي ، اللزوجة العالية / الجسيمات عالية الحل ( مثل الطين والطين ) في الموقع الصناعي ، التدريع كابل ، تدفق داخلي لمنع انسداد تصميم ( مثل التنظيف بالموجات فوق الصوتية والميكانيكية كشط شفرة ) .

　　الاستقرار على المدى الطويلفيلم الحساسة من الزجاج الكهربائي هو عرضة للتلوث ( على سبيل المثال ، الدهون ، البروتين ، التصاق ) أو الشيخوخة ( على سبيل المثال ، الجفاف يؤدي إلى استجابة بطيئة ) ، تحتاج إلى صيانة دورية ( على سبيل المثال ، تمرغ في 3 م ملعقة شاي الحل لتنشيط ) .

　　ذكي تمديدالرقم الهيدروجيني متر الحديثة على الانترنت يدعم 4 ~ 20mA الإشارات التناظرية ، الناقل Modbus / PROFIBUS الاتصالات الرقمية ، ويمكن الوصول إلى البلدان النامية ( نظام التحكم الموزع ) أو سحابة منصة لتحقيق المراقبة عن بعد وتحليل البيانات .

　　ملخص​

الرقم الهيدروجيني متر على الانترنت من خلالرد potentialresponse + معادلة نرنست عملة + تعويض درجة الحرارة ومعايرة الزجاج الكهربائيفي الوقت الحقيقي قياس درجة الحموضة بدقة . التطبيقات التي تغطي مجالات رئيسية مثل الصناعة ، والبيئة ، والعلاج الطبي ، والزراعة ، وما إلى ذلك ، هي الأدوات الأساسية لضمان استقرار عملية الإنتاج ، ونوعية البيئة تصل إلى مستوى النظام البيولوجي والصحة . مع تطور تكنولوجيا الاستشعار ( على سبيل المثال ، الحالة الصلبة الرقم الهيدروجيني القطب ) و إنترنت الأشياء ، على الخط رصد الرقم الهيدروجينيانخفاض الصيانة ، والتكامل عالية ، ذكياتجاه التطور .