1.工作原理
电极法水质仪的传感器放入水体中,能直接感测到某一水质参数的数值。一种电极只能测得相应的一种水质参数。感应头直接感应水质,没有可动部件,可以较长时期在水中工作,连续测量。
测离子浓度的测量电极由一个离子选择性电极和一个电位恒定的参比电极组成。放入待测水体后,水中某种离子浓度会对相应的离子选择性电极起作用,改变测量电极两电极间的电位。测出此电位,就可以求得相应的离子浓度,且它和离子浓度有较稳定准确的关系。
有些参数如水温、浊度、水深(压力)、电导率等也用一个“电极”来测量,但测量元件不是上述的电极,而是半导体或电阻式温度传感器、光电浊度探头、压力传感器等,测量电导率是直接测量水的电阻。离子选择性电极能用于CN-、F-、Cl-、、S2-、、K+、Ca2+、Mg2+等离子的监测。常规的温度、溶解氧、电导率、p H值、浊度都用电极法自动监测。有些水质参数可以通过其他测得参数转换得到,如盐度可以从电导和水温得出,也属电极法测量。电极法水质仪外形如图2.121所示。
图2.121 电极法水质仪
2.性能特点
(1)电极法水质仪的特点。该水质仪应用范围广,可对大多数水质进行直接测定,线性范围广,测得电位与水质参数的关系稳定、快速,相对于自动分析法而言速度更快,设备简单,电极简单、牢固、体积不大,便于安装应用,价格比自动分析仪器便宜很多。
(2)电极法水质仪的局限性。电极法水质仪局限性如下:
1)选择性离子电极的选择性能决定于电极表层所用的选择性膜,此选择性膜应该只接受被选择离子(需测离子)的影响,从而改变选择性离子电极的电位。但它只有相对的选择性,没有完全的专一性,不能严格地只受这种离子的影响。如果所用电极的选择性不太高,受温度和共存离子的干扰影响较大的话,要设法去除影响。(www.xing528.com)
2)相对于自动分析法而言测量准确度稍低。这种方法易受水体成分组成、温度影响,在低浓度时,相对误差较大。
(3)各种测量电极的技术性能介绍。测量电极性能差别很大,较好一些的电极法水质仪主要性能见表2.5。
表2.5 电极法水质仪主要性能
3.应用
每一种水质参数需应用对应的电极进行测量,制造商会提供一测量仪,它可以用电缆连接单个或多种测量电极。测量仪能显示(记录)测得的水质参数。电池安装在测量仪内。这种方式可用于人工测量。用于自动化系统的测量仪能将测得的各水质参数以一仪器规定的数据格式由标准的输出口(如RS—232)输出。连接到相应的遥测终端机后实现水质遥测功能。如果只使用水质电极,根据该电极的技术规定也可以接到有些遥测终端机或自动记录仪上。水质自动监测往往要应用多个测量电极,使用制造厂提供的测量仪比较方便。
实际使用时,将测量电极放在被测水体指定位置,用专用电缆与测量仪连接。一些仪器的测量电极直接装在测量仪上漂浮在水面。电极法水质仪应用现场如图2.122所示。测量仪的输出由电缆输送到数据处理设备。数据处理设备可以是一计算机、遥测终端机等。
图2.122 电极法水质仪应用现场
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