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計量論壇

標題: 關于酸度計等電位的請教 [打印本頁]

作者: 劉彥剛 時間: 2010-4-29 16:54
標題: 關于酸度計等電位的請教

在上海精科pHSJ-3F型酸度計說明書上看到：“測量一般水溶液的pH測量選用等電位點pH7.00；測量純水和超純水溶液的pH測量選用等電位點pH12.00；測量含有氨水溶液的pH測量選用等電位點pH17.00。”

這與我原有對等電位點的認識相矛盾！我原以為對于特定的離子，不同溫度下測得E=f（pX）曲線的交點就是等電位點，它只與離子種類有關。如pH等電位點為pH7.00、pNa等電位點為pNa2.00。而現在說對于H+離子活度的負對數值的等電位還可以選用，不能理解！甚至懷疑是否錯了！

懇請高手指教，為什么會是這樣！

作者: 劉彥剛 時間: 2010-5-2 09:41
Ofooo:
你好！我也從網上找到了一資料（見附件），真的是正如你所說，等電位隨不同種類的電汲而不同，看來上海精科的PHSJ-3F說明書，只是說得精煉了些。言下之意：測量一般水溶液的pH，應選擇測量選用65－1型玻璃電極，其等電位點pH7.00；測量純水和超純水溶液的pH，應選用不同的對應電極，其等電位點為pH12.00；測量含有氨水溶液的pH，則應另一不同的對應電極，其等電位點為pH17.00。

附件：玻璃電極的輸出電動勢與pH和溫度有關.從圖4可知測量元件電動勢不僅隨pH值變化而變化，并與溫度有關。通過計算，溫度每改變1℃時，電動勢E要改變0.2mV,溫度升高電動勢增大，溫度下降時則減小。電動勢和pH關系的直線斜率與溫度亦有關，但這些直線均相交于O點，稱為等電位點或固定電動勢點，這一點隨不同種類的電汲而不同。65－1型玻璃電極的等電位點在pH＝7±1處，65-A型復合電極的等電位點在pH=2±1處，由于等電位點與零電位相近，所以，上述兩種電極的零電位分別也為7±1 pH和2±1 pH處。來源：東海儀表網

作者: ofooo 時間: 2010-5-2 13:46
本帖最后由 ofooo 于 2010-5-2 13:52 編輯

回復 2# 劉彥剛
根據pH計的原理
E=Eo+(RT/F)pH
零電位點的不同是由于參考電位Eo不同引起的，而不論什么電極其斜率應該都是相同為RT/F
但是目前我還接觸過你說的另外幾種電極，所以也不知道它們那么設計的意義何在。
還有，你說的酸度計輸入電流的誤差意義我不太清楚，能否解釋一下，畢竟沒怎么接觸過電學儀器，對這些術語和意義不是很理解，網上也沒搜索到滿意的答復

作者: 劉彥剛 時間: 2010-5-2 16:57

圖1 檢定原理圖.rar (3.21 KB, 下載次數: 74) 好的，我將我的關于酸度計術語一文貼于此，請你指導一下，應該能對酸度計中的“輸入電流”有些了解。

酸度計規程中術語的探討.rar (19.91 KB, 下載次數: 88)

作者: ofooo 時間: 2010-5-2 23:34
回復 4# 劉彥剛

sorry，可能我比較笨，看了以后還是沒有明白輸入電流的檢定意義和輸入阻抗有什么差別，能否用更通俗的例子解釋一下？

作者: 劉彥剛 時間: 2010-5-3 08:11
本帖最后由劉彥剛于 2010-5-3 08:14 編輯

回復 5# ofooo

Ofooo：

你好！

要說對不起的是我，因為我沒有注意到文中并沒有說：輸入電流的檢定意義和輸入阻抗有什么差別。只是說了酸度計規程中“輸入電流”是指：“當電計輸入為零時，由于其輸入端元件的失調電流在串入高阻上的壓降，并換算成電流。我們要求該性能指標的目的：希望零輸入時的失調電流盡可能小，使得當電計在接有電極時，上述失調電流在電極上形成的壓降盡可能小。”并指出：“根據上述分析，我們認為電計在零輸入時的失調電流，稱之為電計零輸入電流更貼切些。”

而電工電子學中的輸入電流，在我們酸度計檢定的原理圖中是指：當在電計的輸入端施加電壓時，由于該電壓導致的流經電計的電流，該電流等于該電壓除以電計的輸入阻抗。可見此“輸入電流”與“電計的輸入阻抗”之間存在函數關系：輸入電流小即說明輸入阻抗高，輸入電流大即說明輸入阻抗低。對于該“輸入電流”，如果檢了“輸入電流”，又檢“輸入阻抗”，自然是無意義的重復。而酸度計規程中的“輸入電流”（我建議稱“零輸入電流”的）與“電計的輸入阻抗”沒有函數關系，所以規程規定：檢了“輸入電流”（我建議稱“零輸入電流”的），還要檢“電計的輸入阻抗”（當然規程是用“輸入阻抗引起的示值誤差”來體現）。圖1 檢定原理圖.rar (4.09 KB, 下載次數: 21)

作者: ofooo 時間: 2010-5-3 08:33
回復 6# 劉彥剛

根據輸入電流計算公式：I=ΔpH*k/R*10-3

即ΔE=ΔpH*k

這個公式與輸入阻抗計算方法沒什么區別，所以我也看不出兩者本質的區別和意義

最多是檢定步驟上有所不同。但是對于檢定輸入阻抗時，輸入阻抗后先調定位，再輸入pH+6的意義何在，我不太理解，不知道您是怎么想的？

如果在輸入阻抗后，分別在定位和調斜率，我覺得此時阻抗對測量的影響就可以抵消了，因為我認為酸度計的實際測量過程是：ΔpH=ΔE*(pH2-pH1)/(ΔE2-ΔE1)

其中pH2和pH1為校準的量標準溶液點，如果此時有阻抗，則電計實際分壓為ΔE=ΔE總*r/(r+R)，這在計算ΔpH時，上下式可抵消，即只要校準是在阻抗條件下進行的，則測量也能得到準確值

您意見如何？

作者: 劉彥剛 時間: 2010-5-3 10:42
本帖最后由劉彥剛于 2010-5-3 10:45 編輯

回復 7# ofooo

雖然“根據輸入電流計算公式：I=ΔpH*k/R*10-3(其中ΔE=ΔpH*k)，這個公式與輸入阻抗計算方法沒什么區別，所以我也看不出兩者本質的區別和意義，最多是檢定步驟上有所不同。”

但是兩者生成的原因不同，或者說本質不同。酸度計規程中“輸入電流”是指：當電計輸入為零時，由于其輸入端元件的失調生成的電流，在串入高阻上生成的壓降（即電壓），是先有電流，后有電壓，再換算成電流；而電工電子學中的輸入電流，在我們酸度計檢定的原理圖中是指：當在電計的輸入端施加電壓時，由于該電壓導致的流經電計的電流，該電流等于該電壓除以電計的輸入阻抗，對于該輸入電流是是先有電壓，后有電流，如果沒有外施的電壓就沒有該電流。而酸度計規程中的“輸入電流”就不同，即使沒有外施的電壓，僅僅是在電計的輸入端串接一個高阻，該電流就出現了。

“但是對于檢定輸入阻抗時，輸入阻抗后先調定位，再輸入pH+6的意義何在，我不太理解，不知道您是怎么想的？”
之所以“輸入阻抗后先調定位，再輸入pH6”，就是要在串入高阻后，還沒有施加電壓之前（即沒有輸入pH6之前），先將“零輸入電流”在串入高阻上產生的壓降消除掉（即定位為pH7.00），之后再加電壓（即輸入pH+6），才能真正反映出電計輸入阻抗的大小。

是的“如果在輸入阻抗后，分別在定位和調斜率”，就反映不出電計輸入阻抗的大小，而誤認為電計的輸入阻抗無窮大。

而你說的“我覺得此時阻抗對測量的影響就可以抵消了，因為我認為酸度計的實際測量過程是：ΔpH=ΔE*(pH2-pH1)/(ΔE2-ΔE1)，其中pH2和pH1為校準的量標準溶液點，如果此時有阻抗，則電計實際分壓為ΔE=ΔE總*r/(r+R)，這在計算ΔpH時，上下式可抵消，即只要校準是在阻抗條件下進行的，則測量也能得到準確值。”
很是值得思考，當然我們可以肯定的是：當被測的溶液正好等于標準溶液的pH值，則電計輸入阻抗的大小完全不影響測量的結果，當被測的溶液不正好等于標準溶液的pH值，好象還是有影響吧？

作為電子測量儀器（我們這里的電計），人們都希望它輸入阻抗高，這樣才能對其信號源（由電極與被測溶液構成的電池）影響小。如果說因我們上述的推理可以證明：規程中的輸入阻抗的檢測沒有意義，還是不好說。您能接受嗎？

當然我對規程也有一些不同的看法，這也是我寫上述該文的原因。但這樣的文章，出自我這樣的小人物之手，自然是難登大雅之堂，注定是要被退稿，而只能是在《計量與測試技術》發表。

作者: ofooo 時間: 2010-5-3 19:37
回復 8# 劉彥剛

這次終于明白了輸入電流的意義，謝謝！記得沒錯的話，在電計部分的電路圖除了有一內在r外，還有一個電容器

當初沒弄明白電容器的意義，現在有點明白了。是不是在零電壓時，輸入阻抗時，引起電容器上電荷轉移產生電流？就如您說的，電流和電壓存在誰先產生的問題。

作者: 劉彥剛 時間: 2010-5-4 05:57
回復 9# ofooo

是哦！如果真的只有純電阻的話，就不能稱為阻抗了！

作者: pdegui 時間: 2012-5-25 15:39
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作者: plge 時間: 2014-8-13 11:09
回復 1# 劉彥剛

測量純水，考慮對純水溶液的溫度系數進行補償。

作者: 二月雪 時間: 2015-4-30 11:24
請問樓上的老師，酸度計檢定中高阻不合格，那在客戶實際使用時有何影響？

作者: 阡陌 時間: 2019-2-2 08:37

劉彥剛發表于 2010-5-3 10:42
回復 7# ofooo

大神啊，理解的很深奧，學習了

作者: Mosquito-plus 時間: 2019-9-18 23:13
感謝各位大神的指導

歡迎光臨計量論壇 (http://www.dy313.com/)

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