7.2.1. Промисловий рН-метр рН-101п-адр
Промисловий рН-метр рН-101П-АДР призначений для вимірювання рН, електрорушійної сили (ЕРС) електрохімічної комірки та температури технологічних водних розчинів промислових підприємств, а також для використання у системах неперервного контролю та автоматичного регулювання технологічних процесів.
Рис. 7.2. Зовнішній вигляд промислового рН-метра рН-101П-АДР
Вимірювальний перетворювач (ВП) складається з двох функціональних блоків – блока вхідних сигналів (БВС), і блока управління та вихідних сигналів (БУВС). Прилад формує вихідний електричний неперервний сигнал (вихідний сигнал) з параметрами згідно ГОСТ 26.011 для інформативного зв’язку з іншими приладами. Вид вихідного сигналу вибирається зі списку вихідних сигналів: 0…20 мА. 4…20 мА, 0…5 мА, 0…50 мВ, 0...100 мВ.
До комплекту постачання приладу входить промисловий датчик типу Д(рН)П-02, який складається з електрохімічної комірки та електроду порівняння, та термоперетворювач опору типу ТСМ 100 для здійснення температурної компенсації.
Прилад має ручну та автоматичну компенсацію температурних змін ЕРС електродів. Діапазон температур, в якому діє ручна та автоматична компенсація темперурних змін ЕРС електродів – від 0 до 120 С.
Прилад має інтерфейс RS 232 або RS 485 для інформативного зв’язку з іншими приладами за допомогою електричних кодованих сигналів згідно з протоколом обміну ModBus RTU.
Технічні характеристики промислового рН-метра
рН-101П-АДР
Тип промислового датчика Д(рН)П-02
Діапазон вимірювання величини рН, од.рН 0,00…14
Діапазон показів рН 0,00…15
Діапазон вимірювання ЕРС, мВ (-2900,0)…(+1900,0)
Границі допустимої основної
абсолютної похибки, од.рН 0,01
Вихідний сигнал
за струмом, мА 0…20, 4…20; 0…5
за напругою, мВ 0…50, 0…100
Живлення, В/Гц ~220/50
Дія приладу грунтується на принципі прямого потенціометричного вимірювання рН у водному розчині.
Значення рН визначаються за формулою (7.6), що описує номінальну статичну характеристику приладу (НСХ):
,
(7.6)
де рН – від’ємний десятковий логарифм активності іонів водню;
відповідно
значення координат ЕРС
і рН
ізопотенціальної точки первинного
вимірювального перетворювача (ВП), мВ;
Е – значення ЕРС електрохімічної комірки;
S – значення крутизни електродної характеристики первинного ВП , мВ/рН.
7.3. Імітатор і – 01
Імітатор
дає можливість встановити напругу,
еквівалентну ЕРС електродної системи,
в межах від 0 до
1000мВ.
Напруга на виході імітатора встановлюється за допомогою трьох декадних перемикачів зі ступенями напруги 1, 10 та 100 мВ. Похибка на виході імітатора коливається від 0,5 до 5мВ. Напруга живлення – нормальний елемент класу 0,02 та елемент 373 “Марс” 1,5В.
7.4. Перелік приладів
1. Лабораторний стенд.
2. Промисловий рН-метр рН-101П-АДР.
3. Імітатор І-01.
7.5. Завдання до виконання роботи
1. Вивчити потенціометричний метод вимірювання кислотності й лужності середовища, принцип дії та будову промислового рН-метра рН-101П-АДР.
2. Накреслити схему електродної системи рН-метра.
3. Провести повірку рН-метра рН-101П-АДР за допомогою імітатора.
4. Оформити протокол, скласти звіт і зробити висновки про виконану роботу.
7.6. Методика проведення експерименту
Робота полягає в повірці приладу рН-101П-АДР в точках цифрової шкали, що відповідають цілим значенням рН, за допомогою імітатора І-01 і порівнянні його показань з табличними значеннями рН, які відповідають набраним ЕРС на імітаторі.
Отримані дані занести в таблицю повірки і розрахувати похибки приладу.
7.8. Порядок виконання роботи
1. Ознайомитись з лабораторним стендом та приладами на ньому. Подати напругу на стенд, ввімкнувши живлення 220 В, і живлення на прилад рН-101П-АДР перемикачем, що знаходиться під ним.
2. Перевірити працездатність високоомного перетворювача, встановивши на імітаторі Rн=0 МОм, Rв=20 кОм (-1,5 В) та Ез=0.
Перемикач встановлюють у положення “+” або ”–” в залежності від знаку ЕРС за градуювальною таблицею. Змінюючи величини ЕРС на імітаторі, впевнитись, що рН-метр на ці зміни реагує.
3. Повірка рН-метра здійснюється за допомогою імітатора. Повірку проводять при прямому та зворотному ході рН-метра.
4. По закінченні роботи вимкнути перемикач живлення приладу і вимикач стенда.
5.Отримані результати занести у таблицю протоколу повірки, визначити похибки вимірювань, побудувати графік варіації і зробити висновки з роботи.