pHG-228C型工业酸度计
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目 录
1 概述.....................................1
1.1 主要特点......................1
1.2 技术指标..............................1
1.3 工作原理.......................1
2 仪表安装、连接......................2
2.1 仪表安装.............................2
2.2仪表接线.....................2
3 仪表使用....................3
3.1 键盘................................3
3.2 参数设定.................................3
3.3 标准缓冲溶液标定................ ....5
4 仪表维护与故障处理..................6
4.1 二次表的维护........................6
4.2 定期校验...........................6
4.3 电极的日常维护.......................6
4.4 故障诊断..........................6
附录一 指令表......................... 7
附录二 错误信息.....................7
1 概述
pHG-228C型工业酸度计是我公司最新开发的二(四)线制变送器式智能工业酸度计,它采用了全新的设计模式,高性能、高可靠性,LCD显示,是专门为化工、电站、电子以及发酵等行业测量水质中的酸度而研制的。
pHG-228C型酸度计是一种用于连续测量的工业式酸度计,前置放大器采用优质高阻抗放大器,pH电极采用进口复合电极。仪表具有测量准确度高、响应速度快、体积小、安装维护方便等特点。
仪表采用两点校正方式,二线制4~20mA输出;四线制采用24V供电,4~20mA输出。由于仪表采用电流方式传送pH信号,故抗干扰能力强,传输距离远,传输距离可达200米。
1.1 主要特点
(1) 采用最新单片微机,功耗低,外围器件少,高性能,高稳定性,高可靠性。
(2) LCD显示,按键可分别显示酸度值、mV值和温度值。
(3) 参数掉电保护。
(4) 具有二点或一点自动标定功能,方便准确。
(5) 自动温度补偿。
(6) 能显示电极系统的零电位pH值与斜率。
(7) 4~20mA电流输出。
1.2 技术指标
(1)工作条件
a. 环境温度:0~55℃
b. 相对湿度:小于85%
c. 供电电源:24V±5%
d. 被测溶液温度:5~55℃。
(2) 量程
酸度:0~14pH
温度:0~85℃
(3)基本误差
酸度:±0.05pH
温度:±0.5℃
(4) 输入阻抗:大于1012Ω
(5) 温度补偿范围及影响误差:5~55℃,±0.5%FS/10℃
(6) 电流输出: 4~20mA(RL≤500Ω) ±0.5%FS
1.3 基本工作原理
pHG-288C型工业酸度计是基于化学分析原理测量溶液的pH值。由pH玻璃电极和参比电极的化学原电池,其电位E与溶液中的pH值符合能斯特公式:
E=E/-(2.3206RT/F)·pH
式中:E --pH电极和参比电极的电位差
E/ --包含标准电极电位,不对称电位,对某一确定的电极该系数为一常数
R --摩尔气体常数(8.613J·mol-1·K-1)
T --绝对温度
F --法拉第常数
pH --溶液中的酸碱度
因此,通过测量电极系统的电极电位并按能斯特公式进行转换即可测量溶液中酸度。
2 仪表安装、连接
2.1 仪表安装
仪表安装方式如下图。
2.2 仪表接线
打开仪表后盖(如下图),将24V电源正端接入仪表的“+”端,“-”端接入24V电源地。如果需要对仪表进行数据采集或远程显示,可在仪表的“-”端和24V电源地间串接采样电阻或远程仪表的信号线。同一台24V电源,在功率允许的情况下,可以对多台仪表进行供电。
3 仪表使用
4位LCD显示屏在pH测量状态下用3位半,pH值最大显示范围从0.00到14.00;在mV测量状态用4位,最大显示范围从-620mV到+620mV;在温度状态用3位,温度值显示范围从0.0℃到85.0℃;在指令状态下用于显示各种字符。
3.1 键盘
面膜上设有四个轻触开关:分别是退出、 、Δ、和确认。
键: 移位键。在测量状态下,按住此键2秒进入H系列参数设置状态;在指令状态、修改状态下用以移位闪烁位,按一下此键则闪烁位左移一位,如果已经是最左一位,此时再按 键,则小数点开始闪烁;再按 键,回到最右一位。
Δ键:在测量状态下,按Δ键将在pH值、mV值和温度值之间切换;在指令状态下,按此键将改变指令状态或参数状态,如:原来显示P001,按Δ键后,将显示P002,如在C003指令下的A-04状态,按Δ键将显示A-08,再按Δ键将显示A-12等等。在数字修改状态下,按此键闪烁位加1,如果原来为9,按此键后为0,原来为7,按此键后为8。
确认键:在测量状态下,按住此键2秒进入C系列参数设置状态;在指令状态下,按确认键确认设定或保存数据。
退出键: 在测量状态下,按住此键2秒进入P系列参数设置状态;在指令状态下,按退出键退出各级设定。
3.2 参数设定
3.2.1 P系列参数:
在测量状态下,按“退出”键2秒进入P系列参数状态,首先将显示密码(出厂值为0000),按“确认”键,如密码不正确则退回到测量状态。设置密码正确后, 按“确认”键,将显示P001,按“Δ”键将显示各P系列参数。
(1) 零电位pH值显示P001
在显示P001时按“确认”键进入电极系统零电位pH值显示,通过该参数及P002参数能了解配套电极的性能,该参数不能被修改。按“退出”键或“确认”键退回到P001。
(2) 斜率显示P002
在显示P002时按“确认”键进入电极系统斜率值显示,该参数不能被修改。按“退出”键或“确认”键退回到P002。
(3) 4mA对应的pH值设定P003
在显示P003时按“确认”键进入此设置,此时将显示原来设定的值,出厂时设置为0.00,且最后一位闪烁。
例如:原来显示0.00,要将之显示到12.34,按如下操作:
a) 当最右一位闪烁时,按Δ键,直到显示为0.04
b) 按 键,使倒数第二位闪烁
c) 按Δ键,直到显示为0.34
d) 按 键,使倒数第三位闪烁
e) 按Δ键,直到显示2.34
f) 按 键,使首位的0闪烁
g) 按Δ键,显示12.34
h) 按“确认”键保存并退出
如果在倒数第二位时,不小心将0.34设置为0.44,且已经按了 键,此时可继续按 键,直到倒数第二位的4开始闪烁并重新设置。
(4) 20mA对应的pH值设定P004
在显示P004时按“确认”键进入此设置,其设置方法与(3)相同。
当P003(0mA对应电导率值)设置的值大于P004(20mA对应电导率值),或P004设置的值小于P003。则显示错误信息Err1,重新设置正确即可消除此错误。
3.2.2 C系列参数:
在测量状态下,按“确认”键2秒进入C系列参数状态,首先将显示密码(出厂值为0000),按“确认”键,如密码不正确则退回到测量状态。设置密码正确后,按“确认”键,将显示C001,按“Δ”键将显示各C系列参数。
(1) 两点标定C001
(见标准缓冲溶液标定)
(2) 一点标定C002
(见标准缓冲溶液标定)
(3) 4~20mA输出电流误差的校验C003
电流输出可用以下方法进行校验,校验时要求有一台0.2级的电流表或万用表接到电流输出端。
在显示C003时按确认键进入电流输出校准状态,显示A-04(4mA),再按确认键显示4.000,此时可按“ ” 和“Δ”键进行校准(“ ”键表示减1),短按“ ”键和“Δ”键可间断调节,长按“ ” 和“Δ”键可连续调节,调节时观察电流表或万用表的实际输出电流值应为4mA±0.08mA,按“确认”键保存校准值并返回到A-04;然后按“Δ”键显示A-08(依次为A-12,A-16,A-20),操作方法同上,直至A-20(20mA)校准完毕。亦可选任一点单独校准。以上任一步可按“退出”键退出至上一步。
3.2.3 H系列参数:
在测量状态下,按“ ”键2秒进入H系列参数状态,首先将显示密码(出厂值为0000),按“确认”键,如密码不正确则退回到测量状态。设置密码正确后,按“确认”键,将显示H001,按“Δ”键将显示各H系列参数。
(1) 复位出厂参数H001
在显示H001时按“确认”键进入出厂参数设置状态,显示Lood(询问是否真的需要装入出厂参数),再按“确认”键复位出厂参数并返回到H001。此时所有参数均置为出厂状态,详见附录一。在仪表受到干扰,不能正常运行,或参数调乱时执行此命令。
注意: 复位出厂参数后,原来设定的P系列和H系列参数(除P001,P002,H005、H010,H011)均会置为出厂值,所以仪表运行的必备参数需重新设置。
(2) 样水流动补偿调节H002
此参数用于微调样水流动补偿pH值,pH值调节范围为±0.20。表示pH显示值加上或减去设定值
在显示H002时按“确认”键进入此设置,此时显示原来设定的值(出厂值为0.00)。然后按“Δ”键进行0.00~0.20设定,按“ ”键设定“+”或“-”号(“+”号不显示),设定好后按“确认”键确认保存并返回到H002。
(3) 温度偏移调节H004
此参数用于微调温度测量值,调节范围为±10.0 ℃。表示温度显示值加上或减去设定值。
在显示H004时按“确认”键进入温度偏移调节,此时显示原来设定的值(出厂值为0.0),然后按“Δ”键进行设定,按“ ”键设定“+”或“-”号(“+”号不显示),设定好后按“确认”键确认保存并返回到H004。
(4) 密码修改H007
在显示H005时按确认键进入密码修改状态,显示当前密码,此时可按“ ” 和“Δ”键进行密码修改,修改好后按“确认”键确认并返回到H007。请记住修改后的密码,如遗忘,可用以下方法恢复出厂值:打开机盖,在主线路板的左上角可看到两针插头S1,在仪表正常显示状态下,把S1用金属起子等短接一下即可恢复出厂值“0000”。
(5)二次表零位pH校准H010
H010、H011为出厂校准,用户一般不需校准。
在主线路板的电极接线端子,分别输入±414.1mV电压信号进行校准。
输入-414.1mV,在显示H010时按“确认”键显示校准时的实际二次表零位pH值(±0.00pH左右),待显示值稳定后再按“确认”键,显示0.00 (二次表零位pH校准值),再按“确认”键保存校准值并返回到H010;以上任一步可按“退出”键退出至上一步。
(6)二次表满度pH校准H011
输入+414.1mV,在显示H011时按确认键显示校准时的实际二次表满度pH值(14.00pH左右),待显示值稳定后再按“确认”键,显示14.00 (二次表满度pH校准值),再按“确认”键保存校准值并返回到H011,以上任一步可按退出键退出至上一步。
如果输入信号不准,将导致仪表校准时零电位pH值和斜率与实际不符,严重时会导致仪表不能正常运行。
3.3 标准缓冲溶液标定
3.3.1两点标定C001
a. 配置4.00、6.86、9.18三种标准缓冲溶液。
b. 根据用户要求任意选取两种标准缓冲溶液对仪表进行标定。
c. 在显示C001时按确认键进入两点标定状态,此时显示No-1,将pH电极放入标准缓冲溶液中,按“确认”键开始测量,显示实际pH测量值,待显示值稳定后按“确认”键,显示标准缓冲溶液在25℃时的标称值,再按确认键保存并显示No-2,将pH电极放入另一种标准缓冲溶液中,按“确认”键开始测量,显示实际pH测量值,待显示值稳定后按“确认”键,显示另一种标准缓冲溶液在25℃时的标称值,再按“确认”键保存并显示电极的零电位pH值,再按“确认”键显示电极的斜率,再按“确认”键退回到C001。以上任一步可按“退出”键退出至上一步。
3.3.2一点标定C002
仪表经过二点标定后,经过一段时间的运行,需对仪表重新标定,在电极污染不太严重的情况下,往往电极系统的斜率不会变化,仅是零电位pH值的飘移,此时就可使用C002一点标定功能。选用一种标准缓冲溶液(一般被测介质分别为酸性、中性或碱性时对应选用pH4.00,6.86或9.18)完成一点标定后,新的零电位pH值便自动地取代原来数值进入存储器。
在显示C002时,将pH电极放入标准缓冲溶液中,按“确认”键进入一点标定状态,此时显示实际pH测量值,待显示值稳定后按“确认”键,此时显示标准缓冲溶液在25℃时的标称值,再按“确认”键保存并显示电极的零电位pH值,再按“确认”键显示电极的斜率,再按确认键退回到C002。以上任一步可按“退出”键退出至上一步。
二点标定或一点标定中,如计算出的电极的零电位pH值大于7.5或小于6.5,则不保存校准结果并报错显示Err3;如计算出的电极的斜率值小于80%,则不保存校准结果并报错显示Err4。以上表明电极或二次表有故障。
4 仪表维护与故障处理
4.1 二次表的维护
仪表在日常使用中,应做到以下几点:
(1)注意防尘、防潮,仪表的后盖应盖好,穿线孔应密封。
(2)避免阳光直射。
(3)环境温度应在0~55℃,不要使仪表在过冷或过热的环境中工作。
(4)要尽量避开干扰源及强电磁场环境。
(5)当仪表出现测量不准时,应对二次表及电极进行校验,其校验方法参照仪表的定期校验方法。
4.2 定期校验
仪表在使用过程中出现测量不准时,或仪表在正常工作一段时间(一般为六个月)后,可对仪表进行校验。
(1)清洁电极
取出pH电极,用干净的绸布或擦镜纸擦去电极头的污渍,分别用1%的KOH溶液和1%HCl溶液浸泡3小时,然后用清水冲洗干净即可。
(2) 标准缓冲溶液标定
按3.3条“标准缓冲溶液标定”所述方法进行“两点标定”。
4.3 电极的日常维护
电极在使用过程中,由于直接与水质接触,极容易发生污染、结垢,因此,要根据水质情况定期进行清洗。本仪表所配套的电极清洗非常简单:首先拆下电极体,去掉电极护套,用干净的绸布或擦镜纸擦去电极头的污渍,然后分别用1%的KOH溶液和1%HCl溶液浸泡3小时,最后用清水冲洗干净即可。
注意:不要用硬的或者尖的东西触碰电极头表面,以免损坏电极头。
4.4 故障诊断
仪表具有错误自检功能,当仪表出现参数设置错误或某种故障时,仪表会上排显示各种错误信息,参见附录二。
(1) UUUU:pH测量值太大。
当pH测量值大于14.00时,显示UUUU。可能变送器故障。
(2) Err1:电流输出值设置错误。
P003(0mA对应电导率值)设置的值应小于P004(20mA对应电导率值),或P004设置的值应大于P003,否则报错Err1。重新设置正确即可消除此错误。
(3) Err3:电极故障一。
一点标定或二点标定时,当计算出的零电位pH值大于7.5或小于6.5时,不保存校准结果并报错显示Err3。表明电极已失效或有变送器故障。
(4) Err4:电极故障二。
一点标定或二点标定时,当计算出的斜率值小于80%时,不保存校准结果并报错Err4。表明电极已失效或变送器有故障。
(5) Err5:二次表pH校准错误。
(6) Err6:二次表温度校准错误。
附录一: 指令表 (括号内为出厂值)
P001: 零电位pH值显示 (7.00pH)
P002: 斜率显示 (100%)
P003: 4mA电流输出对应的pH值设定 (0.00pH)
P004:20mA电流输出对应的pH值设定 (14.00pH)
H001: 恢复出厂参数(注:密码不能恢复)
H002: 样水流动补偿调节 (±0.20)
H004: 温度偏移调节 (0.0)
H007: 密码修改 (0000)
H010: 二次表零位pH校准 (-414.1mV→0pH)
H011: 二次表满度pH校准 (+414.1mV→14pH)
C001: 两点标定
C002: 一点标定
C003: 电流输出校准
附录二: 错误信息
UUUU: pH测量值太大,变送器故障
Err1: P004设置值<P003设置值
Err3: P001>7.5或<6.5
Err4: P002<80%
Err5: 二次表pH校准错误
Err6: 二次表温度校准错误