| Описание | Измерения показателя активности ионов основано на использовании зависимости электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в результате разности потенциалов на измерительном электроде и электроде сравнения, и показателя активности измеряемых ионов в исследуемой среде.
В приборах предусмотрена температурная компенсация значений показателя активности ионов рН (рХ) в соответствии с уравнением Нернста. Измеренные значения показателей активности ионов выводятся на дисплей измерительных преобразователей.
Конструктивно преобразователи состоят из вторичного измерительного преобразователя и первичного преобразователя - рН- или ионселективного (рХ) электрода. Иономеры имеют четыре модификации, различающиеся типом измерительных электродов и возможностью преобразователей измерять показатель активности ионов водорода (рН), одновалентных и двухвалентных ионов (рХ) и окислительно-восстановительный потенциал.
Модификация рН-метры-милливольтметры рН-150МА состоит из измерительного преобразователя, стеклянного комбинированного электрода ЭСК-1 и предназначена для измерений показателя активности ионов водорода (рН) и температуры анализируемой среды. Преобразователь может измерять окислительно-восстановительный потенциал, температуру анализируемой среды и показатель активности ионов водорода.
В модификацию рХ-метры рХ-150 входит измерительный преобразователь и стеклянный комбинированный электрод ЭСК-1. Модификация предназначена для измерения показателя активности ионов водорода (рН) и температуры анализируемой среды. Преобразователь может измерять показатель активности ионов водорода, одновалентных и двухвалентных ионов, окислительно-восстановительный потенциал, температуру анализируемой среды.
Состав модификации рХ-метры рХ-150.1: измерительный преобразователь, электрод ионселективный ЭЛИС-1. Измеряемыми величинами модификации являются показатель активности нитратионов (рNO3) и температура анализируемой среды. Преобразователь может измерять показатель активности одновалентных ионов и температуру анализируемой среды.
Состав модификации рХ-метры рХ-150.2: измерительный преобразователь, электрод ионселективный ЭЛИС-2 и электрод стеклянный комбинированный ЭСК-1 для одновременного измерения показателя активности ионов натрия (рNa) и ионов водорода (рН) соответственно. Преобразователь может измерять показатель активности ионов водорода (рН) и других одновалентных ионов, а также окислительно-восстановительный потенциал и температуру анализируемой среды.
Преобразователи можно использовать с типами электродов, не входящих в состав модификаций рассматриваемых приборов, как для измерения показателя активности ионов водорода (рН), нитратионов (рNO3), ионов натрия (pNa), так и других одно-и-двухвалентных ионов. В этом случае проводится раздельная поверка используемых электродов и измерительного блока. Последний поверяется по методике поверки для рассматриваемых приборов в части соответствия результатов поверки нормируемым параметрам для преобразователей.
Общий вид преобразователей приведен на рисунках 1 и место нанесения знака поверки и схема пломбировки – на рисунках 2, 3.
Рисунок 1 - Общий вид модификаций преобразователей (слева - :направо): рХ-150, рХ-151.1, рХ-150.2, рН-150МА
Рисунок 2, 3 - Место нанесения знака поверки и схема пломбировки рН-и рХ-метров всех модификаций
|
| Метрологические и технические характеристики | Таблица 2 - Метрологические характеристики рН-метров-милливольтметров типа рН-150МА, рХ-метров типа рХ-150
| Наименование характеристики | Наименование модификации | | Диапазон измерений показателя активности ионов водорода (рН)
- преобразователя
- прибора | от -1 до +14
от 0 до 12 | от -20 до +20
от 0 до 12 | -
- | от -20 до +20
от 0 до 12 | | Диапазон измерений температуры анализируемой среды, оС
- преобразователя
- прибора | от -10 до + 100
от 0 до 100 | от -10 до + 100
от 0 до 100 | от -10 до + 100
от 0 до 100 | от -10 до + 100
от 0 до 100 | | Диапазон измерений показателя активности одновалентных ионов
- преобразователя
- прибора | -
- | от -20 до + 20
- | от-20 до +20
от 0,3 до 4,3(рNO3) | от-20 до +20
от 1 до 7,5(рNa) | | Диапазон измерений показателя активности двухвалентных ионов
- преобразователя | - | от – 20 до + 20 | - | - | | Диапазон измерений окислительно-восстановительного потенциала, мВ
-преобразователя | от -1999 до +1999 | от -3000 до -3000 | - | от -3000 до -3000 | | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений показателя активности ионов водорода (рН)
- преобразователя
- прибора | ±0,02
±0,05 | ±0,02
±0,05 | -
- | ±0,05
±0,3 | | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений температуры анализируемой среды, оС,
- преобразователя
- прибора | ±2
±2 | ±1
±2 | ±1
±2 | ±1
±2 | | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений показателя активности одновалентных ионов
- преобразователя
- прибора | -
- | ±0,02
- | ±0,02
±0,05(рNO3) | ±0,03
±0,15(рNa) | | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений показателя активности двухвалентных ионов
- преобразователя | - | ±0,04 | - | - | | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений окислительно-восстановительного потенциала, мВ,
- преобразователя | ±0,03 | ±0,03 | - | ±0,03 | | Диапазон показаний концентрации ионов | | от 1∙10-9 до 99,9 г/дм3 | от 1∙10-9 до 99,9 г/кг | от 1∙10-9 до 99,9 г/дм3 | | Предел допускаемого значения погрешности температурной компенсации при измерении рН, в долях основной погрешности измерений рН и рХ | 1 | | | 1 | | Диапазон температуры ручной и автоматической термокомпенсации, оС | от -10 до 100 | | | от -10 до 100 | | Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений показателя активности, обусловленной изменением сопротивления цепи измерительного электрода в пределах от 0 до 1000 Мом, (в долях основной абсолютной погрешности) | 1,0 на каждые 500 МОм | | | | | Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений рН (рХ)/Eh, обусловленной изменением сопротивления цепи вспомогательного электрода в пределах от 0 до 20 кОм, (в долях основной абсолютной погрешности) | 1,0/0,7
на каждые 10 кОм | | Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений рН (рХ)/Eh, обусловленной изменением напряжения постоянного тока в цепи «земля-раствор» в диапазоне от 0 до ± 1,5 В, (в долях основной погрешности) | 1,0/0,7 | | Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений рН (рХ)/Eh/t, обусловленной изменением напряжения питания от 198 до 242 В, (в долях основной погрешности) | 1,0/0,7/0,5 | | Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений рН (рХ)/Eh/t, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха, (в долях основной погрешности) | 1,5/1,0/0,5
на каждые 10оС | | Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений рН (рХ), обусловленной изменением относительной влажности окружающего воздуха до 90%, (в долях основной погрешности) | 2,0 | | Время выхода на режим, мин | 15 | | Время установления показаний не более значений, определяемых по уравнению, с, | t = 5 + 0,005 ∙ RИ,
где RИ – сопротивление измерительного электрода, МОм
5 – время установления показаний при RИ =0 Мом
0,005 – коэффициент влияния RИ, с/МОм | | Время изменения показаний, не превышающих значений основной абсолютной погрешности, ч | 8 | | Нормальные условия применения:
- температура окружающей среды, оС
- атмосферное давление, кПа
- относительная влажность окружающего воздуха, % | от 20 до 25
от 84,0 до 106,7
от 30 до 80 | | Требования к характеристикам электродных систем:
- ЭДС электродной системы с нормируемыми координатами изопотенциальной точки определяется по уравнению
- ЭДС электродной системы без нормирования координат изопотенциальной точки определяется по уравнению
- значения координат изопотенциальной точки могут быть в пределах для
ЕИ
рХИ (рНИ)
- электрическое сопротивление измерительного электрода должно быть не более, Мом
- электрическое сопротивление вспомогательного электрода должно быть не более, кОм | E= EИ + St∙(pX - pXИ),
где ЕИ, рХИ – координаты изопотенциальной точки
активность ионов, рН (рХ),
значение крутизны электродной системы, вычисляемой по уравнению
St = 0,1984∙(273,16 + t) ∙ Ks/n,
где t – температура анализируемой среды, оС,
Ks – коэффициент, учитывающий отклонение действительного значения от теоретического равного единице (Кs = 1)
n – показатель знака и валентности иона: для одновалентных равен 1, для двухвалентных – 2, со знаком минус – для анионов
E = EН + St∙(рХ - рХН),
где ЕН – значение ЭДС для контрольного раствора с активностью ионов, равной рХН (приведено в эксплуатационной документации на электроды), мВ
рХН – активность ионов в контрольном растворе
от – 3000 до 3000
от – 20,0 до 20,0
1000
20 |
Таблица 3 – Технические характеристики преобразователей
| Характеристика | Значение характеристики | | Питание преобразователей:
- от автономного источника из четырех элементов с напряжением, В
- от сети переменного тока с напряжением, В | от 1,25 до 1,5
от 207 до 253 | | Потребляемая мощность от сети переменного тока не более, В∙А, | 8,0 | | Уровень срабатывания автоматической сигнализации на понижение напряжения автономного источника питания в пределах, В | от 4,6 до 5,0 | | Инерционность термокомпенсатора не более, мин | 3 | | Габаритные размеры, мм, не более
ширина
глубина
высота | 245
110
75 | | Масса, кг, не более | 0,8 | | Средняя наработка на отказ, ч | 9000 | | Средний срок службы, лет | 10 | | Условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха, оС
- атмосферное давление, кПа
- относительная влажность, % | от +5 до +40
от 84 до 106,7
до 90 % | | Степень защиты приборов от поражения электрическим током | II (категория монтажа II, степень загрязнения 2); приборы не имеют зажим защитного заземления | | Электрическая изоляция выдерживает синусоидальное напряжение
- между цепью сетевого питания и корпусом, кВ
- между выходной цепью питания и корпусом, В | 3,0
510 | | Электрическое сопротивление изоляции Мом, не менее:
- между цепью сетевого питания и корпусом
- между выходной цепью питания и корпусом | 200
50 | | Степень защиты от попадания внутрь твердых тел и влаги | IP20 |
|
| Поверка | осуществляется по документам МП ГМ 169-02 «рН-метры-милливольтметры рН-150МА. Методика поверки», МП ГМ 170-02 «рХ-метры рХ-150. Методика поверки», утвержденным РУП «Гомельский ЦСМС» 20.05.2002 г.
Основные средства поверки:
магазин сопротивлений Р4831, предел измерений 104 Ом, класс точности 0,02,ГОСТ 23737-79;
компаратор напряжений Р3003, диапазон измерений от 0 до 11,11 В, кл. 0,0005,рег. №7476-79;
имитатор электродной системы И-02, Rи = 0, (500, 1000) Мом ± 25%,Rв = 0,(10,20) кОм ± 1%, рег. №5517-18;
термометр ртутный ТЛ-6, диапазон измерений от 0 до 50 оС, цена деления 0,5 оС, ГОСТ 28498-90
Допускается применения аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на преобразователи в соответствии с рисунком 2.
|
