38 / 108
AMNYTT #1
2016
Et komplett pH-måle punkt består
av pH-sensoren, elektrodeholder,
tilkoblingskabel og en transmitter
kalles referanseelektrode. Referanseelektroden har
kontakt til målemediet gjennom en diafragma, slik
at ioner i mediet har elektrisk kontakt, uten at de
forbrukes fra referansen. Den andre elektroden er
en ”arbeids-elektrode» med en liten glassboble
laget av spesial glass. Dette glasset er ekstremt
følsomt overfor H+-ioner i vann. Disse produserer
et spesifikt ione-potensiale mellom konsentrasjonen på utsiden av glasset og innsiden av glasset.
Når «arbeids-elektroden» er koblet sammen med
referanseelektroden, vil en forsterker kunne måle
dette potensialet mellom begge elektrodene. Den
målbare spenningen i en pH-sensor går fra +500 til
-500 mV.
Kombinere kjemiske og fysiske egenskaper
Men hvordan kan man nå måle pH-verdien? pHverdien er definert som et logaritmisk tall med referanse til konsentrasjonen av H+-ioner i det målte
mediet. ”Nernst”-ligningen beskriver disse forhold
godt og beregner i kondensert form en spenning
på ca. 59 mV mellom hvert pH-trinn. (for eksempel
fra pH 3 til pH 4). Med dette gitte forholdet samt
spesifikke buffer løsninger med kjente pH-verdier,
kan målesystemet kalibreres og omformes fra målt
spenning til tilsvarende pH-verdi.
I dag er «arbeids»-elektroden og referanse-elektroden innebygd i en såkalt kombi-elektrode. Det
gjør det enklere å håndtere sensorer for montering
i prosessen. For å beskytte glass-elektroden mot
mekanisk påkjenning er det vanlig å benytte elektrodeholdere mot prosess. Et komplett pH-måle
punkt består av pH-sensoren, elektrodeholder, tilkoblingskabel og en transmitter (måleverdi-omformer). Måleverdiomformeren måler i utgangspunktet
spenningen, men omformer denne til pH-verdi med
standardisert utgangssignal.
Standardisering og smarte løsninger
Gjennom tidene har det vært designet og produsert en rekke forskjellige løsninger for elektroder,