[发明专利]pH测量仪的自动三点标定和温度补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及溶液pH值在线检测技术，具体是一种pH测量仪的自动三点标定和温度补偿方法。

背景技术

pH值是表征氢离子活度的一个重要参数，它对溶液的性质、化学反应速率以及微生物的新陈代谢等均有很大影响。特别是在污水处理过程中，pH值也是一个重要的质量监测指标。通常被测液体温度的精确测量、pH的温度补偿和电极的标定是pH测量仪高精度测量设计的关键问题。

目前的pH值测量仪一般是由pH电极、单片机、显示屏、放大电路和模数转换电路组成。pH电极放入溶液当中，将溶液的pH值转化成相应大小的微弱电压信号经过放大电路得到稳定的0-2V模拟电压信号，再经过模数转换电路得到的数字信号传递给单片机，单片机通过算法得出pH值显示在显示屏上。温度对于pH的测量读数有较大影响，所以大多数pH测量仪采用手动温度补偿和单点标定，补偿温度在0-60℃。但是对于一个pH连续测量的过程，环境的温度是实时改变的，手动温度补偿和单点标定会造成测量值误差不能全补偿，使测量仪的精度降低。同时，对于连续测量过程，通常要求仪器具有历史数据的储存功能，并能在PC机上实时显示测量值曲线和查阅历史数据。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种pH测量仪的自动三点标定和温度补偿方法，该方法摆脱了传统手动标定的缺点，通过三点标定的方法使pH测量仪适合于各种不同的pH电极，同时对于pH值测量进行自动温度实时补偿，以提高pH测量仪的测量精度。

按照本发明提供的技术方案，所述pH测量仪的自动三点标定和温度补偿方法为：采用复合玻璃电极作为测量电极；三种标定缓冲溶液分别为：0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾溶液，其pH值pH₁＝4.01；0.0lmol/L四硼酸钠0.01M溶液，其pH值pH₂＝9.18；及0.025mol/L磷酸二氢钾和0.025mol/L磷酸氢二钠溶液，其pH值pH₃＝6.86；

分别测得pH值为pH₁和pH₂两种缓冲溶液中电极输出的电动势分别为E₁和E₂，在相同温度T下标定，电动势与pH值关系如下式：

E₁＝E₀+KT(pH₁-pH₀)    (8)

E₂＝E₀+KT(pH₂-pH₀)    (9)

由以上两式得：

K=E2-E1T(pH2-pH1)---(10);]]>

测得pH值为pH₃的缓冲溶液中电极输出的电动势为E₃，

E₃＝E₀+KT(pH₃-pH₀)(11)

pH₀是常数，为复合玻璃电极内缓冲溶液的pH值，大小为7，得：

E₀＝E₃-KT(pH₃-pH₀)(12)

由以上K值，得到电极的E₀；

待测溶液pH_x：