rosemount罗斯蒙特PH电极396R-10-25-54工作原理

罗斯蒙特PH电极396R-12-21-54的工作原理基于电化学测量原理，通过测量电极电位来反映溶液的pH值或氧化还原电位（ORP）。

核心测量原理

pH测量原理：传感器采用玻璃电极法，当玻璃电极浸入待测溶液时，玻璃膜内外两侧会产生电位差，这个电位差与溶液中的氢离子浓度（即pH值）呈线性关系，遵循能斯特方程：E = E₀ + (2.303RT / nF) * log a₁，其中E为电极电位，E₀为标准电极电位，R为气体常数，T为zui对温度，n为反应中转移的电子数，F为法拉第常数，a₁为氢离子活度。在25℃时，每1个pH单位变化对应约59.16mV的电位差。

ORP测量原理：氧化还原电位测量基于惰性金属电极（如铂电极）在溶液中的电极电位，该电位反映了溶液中氧化还原电对的平衡状态，用于判断溶液的氧化还原能力。

电极系统组成

该传感器采用复合电极设计，将测量电极和参比电极集成在一根玻璃管内：

玻璃膜电极（测量电极）：核心敏感元器件，由SiO₂基质掺杂Li₂O或Na₂O等金属氧化物制成的特种硅酸盐玻璃，形成对H⁺高度敏感的水合硅胶层。当玻璃膜浸泡在水溶液中时，其内外表面会形成极薄的水合凝胶层（<0.1μm），溶液中的H⁺能够进入水合凝胶层占据晶格空位，产生跨膜电位差。

参比电极：提供稳定、已知且不随待测溶液变化的参考电位，通常由银/氯化银（Ag/AgCl）丝浸泡在饱和KCl溶液中构成。参比电极与待测溶液之间通过液接界（多孔陶瓷或纤维材料）连接，允许内充液微量渗出以形成电气回路。

信号处理过程

传感器内置前置放大器，可将高阻抗的pH或ORP毫伏信号转换为稳定的、无噪音的信号，最远可以传输3英里，确保信号传输的稳定性和准确性。前置放大器采用高输入阻抗设计，确保微弱信号不被衰减。

温度补偿

传感器通常配备温度补偿电极，自动补偿温度对pH测量的影响。温度会影响水的离子积（Kv）和玻璃电极的响应斜率，在25℃时斜率为59.16mV/pH，10℃时只有56.18mV/pH，因此温度补偿对于确保测量准确性至关重要。

技术特点

TUpH参比电极技术：采用大面积液接参比电极，即使传感器被污物覆盖也能获得稳定的pH信号，zui大限度减少维护需求。

螺旋结构参比路径：采用两级螺旋结构的参比电极路径设计，可有效阻止参比电极中毒，延长传感器使用寿命。

ACCUGLASS防裂玻璃技术：使玻璃的破裂因素减至最小，增强传感器性能，延长探头寿命。

SILCORE™2三重密封：提高传感器在高温工况下的使用寿命，在100°C时zui大工作压力可达150 psig（1136 kPa绝压）。

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