在工业过程控制、废水处理、环保监测及食品饮料生产等领域,PH值的在线连续测量至关重要。它直接关系到反应效率、产品质量、设备安全与合规排放。作为这一测量系统的“感知器官”,PH电极的性能决定了整个系统的可靠性与准确性。SUNTEX工业PH电极以品质、稳定的性能和广泛的适用性而备受业界推崇。
一、 核心结构与工作原理
SUNTEX工业PH电极遵循经典的电位法原理设计。其核心是一个对氢离子(H⁺)浓度敏感的玻璃膜球泡。
敏感玻璃膜:这是电极最关键的部分。由特殊配方的锂玻璃制成,当它浸入被测溶液时,玻璃膜内外表面的水合凝胶层会与溶液中的H⁺发生离子交换,产生一个与溶液pH值相关的膜电位。
参比系统:为了测量玻璃膜产生的膜电位,需要一个稳定的、不随溶液PH变化的参考点,这就是参比电极的作用。SUNTEX电极通常采用Ag/AgCl系统,其电位非常稳定。参比通过一个多孔的陶瓷芯或环形液接界与测试溶液形成导电通路。
内部缓冲液:玻璃电极和参比电极内部都充有含有Cl⁻离子的特定PH缓冲液,用于维持内部电位的稳定。
温度补偿:PH值测量受温度影响显著。许多SUNTEX工业PH电极内置或可配套温度传感器,实时测量溶液温度,并将信号传输给变送器进行自动温度补偿(ATC),极大提高了全温度范围内的测量精度。
最终,电极产生的毫伏级电位信号通过同轴电缆传输至SUNTEX的PH变送器/控制器,由变送器根据能斯特方程换算并显示出对应的PH值。
二、 主要类型与特点
为应对复杂多样的工业应用场景,SUNTEX提供了多种类型的工业PH电极,主要区别在于材质、液接界和耐压性能。
1.按材质分类:
常规玻璃电极:适用于大多数普通水溶液,如市政污水、一般化工流程。
抗污染/耐HF酸电极:采用特殊的玻璃膜配方(如锆基玻璃)和开放式的液接界,专为易结垢、含重金属、含氢氟酸或高粘度、含蛋白质的苛刻工况设计,能有效防止堵塞和化学腐蚀,延长使用寿命。
2.按液接界形式分类:
陶瓷芯液接界:最常见,适用于多数清洁溶液。
环形PTFE液接界:采用疏水性的聚四氟乙材料作为液接界,其“可伸缩”的特性提供了自清洁效果,非常适合容易堵塞参比系统的污泥、浆料或胶体溶液。
3.按耐压等级分类:
常压型电极:适用于开放容器或常压管道。
高压型电极:采用坚固的PPS或钛合金外壳,并配有特殊的密封结构,可承受最高达10 bar甚至更高的压力,适用于密闭反应釜或高压管道。
三、 突出优势与特色
1.高精度与稳定性:精选的玻璃膜配方和高质量的Ag/AgCl参比系统,确保了电极输出信号的低漂移和长期稳定性,减少校准频率。
2.强大的抗污染能力:针对恶劣工况设计的系列产品,其开放式、自清洁的液接界和耐化学腐蚀的膜材料,显著降低了维护需求,保证了在传统电极易失效的场合仍能可靠工作。
3.广泛的适用性:产品线覆盖从超纯水到强酸强碱、从低温到高温、从常压到高压的各种测量条件。
4.坚固的机械设计:IP68的防护等级和 robust 的外壳材料能够承受工业环境中的机械冲击、振动和化学溅射。
四、 选型、安装与维护要点
选型:应根据具体应用的溶液性质(PH范围、化学成分、洁净程度)、温度、压力以及安装方式(沉浸式、流通式、插入式)来选择最合适的电极型号。
安装:正确安装是保证测量准确的前提。需确保电极始终浸没液面以下,避开气泡和直接冲击,流通式安装要保证适中的流速。
维护:定期清洁(使用温和的清洗剂或专用清洗液)、校准(采用两点或三点校准法)和检查填充液是保持电极最佳性能的关键。当斜率显著下降或响应时间过长时,应考虑更换电极。