рН өлшегіштеріжәнеөткізгіштік өлшегіштеріғылыми зерттеулерде, қоршаған ортаны бақылауда және өнеркәсіптік өндіріс процестерінде кеңінен қолданылатын аналитикалық құралдар болып табылады. Олардың дәл жұмыс істеуі және метрологиялық тексеруі қолданылатын анықтамалық ерітінділерге қатты тәуелді. Бұл ерітінділердің рН мәні мен электр өткізгіштігі температураның өзгеруіне айтарлықтай әсер етеді. Температура өзгерген сайын екі параметр де өлшеу дәлдігіне әсер етуі мүмкін әртүрлі реакцияларды көрсетеді. Метрологиялық тексеру кезінде бұл құралдарда температура компенсаторларын дұрыс пайдаланбау өлшеу нәтижелерінде айтарлықтай ауытқуларға әкелетіні байқалды. Сонымен қатар, кейбір пайдаланушылар температураны компенсациялаудың негізгі қағидаларын дұрыс түсінбейді немесе рН мен өткізгіштік өлшегіштері арасындағы айырмашылықтарды мойындамайды, бұл дұрыс қолданбауға және деректер сенімсіздігіне әкеледі. Сондықтан, өлшеу дәлдігін қамтамасыз ету үшін осы екі құралдың температураны компенсациялау механизмдері арасындағы қағидалар мен айырмашылықтарды нақты түсіну өте маңызды.
I. Температура компенсаторларының принциптері мен функциялары
1. рН метрлеріндегі температураны өтеу
рН өлшегіштерін калибрлеу және практикалық қолдану кезінде температура компенсаторын дұрыс пайдаланбау салдарынан дәл емес өлшеулер жиі орын алады. рН өлшегішінің температура компенсаторының негізгі функциясы - электродтың жауап коэффициентін Нернст теңдеуіне сәйкес реттеу, бұл ағымдағы температурада ерітіндінің рН мәнін дәл анықтауға мүмкіндік береді.
Өлшеу электроды жүйесі тудыратын потенциалдар айырмашылығы (мВ-пен) температураға қарамастан тұрақты болып қалады; дегенмен, рН реакциясының сезімталдығы, яғни рН бірлігіне шаққандағы кернеудің өзгеруі, температураға байланысты өзгереді. Нернст теңдеуі бұл байланысты анықтайды, бұл электрод реакциясының теориялық көлбеуі температураның жоғарылауымен артатынын көрсетеді. Температура компенсаторы іске қосылған кезде, құрал түрлендіру коэффициентін тиісінше реттейді, көрсетілген рН мәні ерітіндінің нақты температурасына сәйкес келетініне көз жеткізеді. Температураны тиісті түрде компенсацияламай, өлшенген рН үлгі температурасын емес, калибрленген температураны көрсетеді, бұл қателіктерге әкеледі. Осылайша, температураны компенсациялау әртүрлі термиялық жағдайларда рН сенімді өлшеулеріне мүмкіндік береді.
2. Өткізгіштік өлшегіштеріндегі температураны өтеу
Электр өткізгіштігі электролиттердің иондану дәрежесіне және ерітіндідегі иондардың қозғалғыштығына байланысты, екеуі де температураға тәуелді. Температура жоғарылаған сайын иондық қозғалғыштық артады, бұл өткізгіштік мәндерінің жоғарылауына әкеледі; керісінше, төмен температура өткізгіштікті төмендетеді. Осы күшті тәуелділікке байланысты, стандарттаусыз әртүрлі температурада алынған өткізгіштік өлшемдерін тікелей салыстыру мағынасыз.
Салыстырымдылықты қамтамасыз ету үшін өткізгіштік көрсеткіштері әдетте стандартты температураға - әдетте 25 °C-қа сілтеме жасайды. Егер температура компенсаторы өшірілген болса, құрал нақты ерітінді температурасындағы өткізгіштікті көрсетеді. Мұндай жағдайларда нәтижені анықтамалық температураға түрлендіру үшін тиісті температура коэффициентін (β) пайдаланып қолмен түзету қолданылуы керек. Дегенмен, температура компенсаторы қосылған кезде, құрал бұл түрлендіруді алдын ала анықталған немесе пайдаланушы реттейтін температура коэффициентіне негіздеп автоматты түрде орындайды. Бұл үлгілер бойынша біркелкі салыстыруларды жүргізуге мүмкіндік береді және салалық бақылау стандарттарына сәйкестікті қолдайды. Маңыздылығын ескере отырып, қазіргі заманғы өткізгіштік өлшегіштері температураны өтеу функциясын дерлік қамтиды, ал метрологиялық тексеру процедуралары бұл мүмкіндікті бағалауды қамтуы керек.
II. Температураны өтеу мүмкіндігі бар рН және өткізгіштік өлшегіштерінің пайдалану мәселелері
1. рН өлшегіш температура компенсаторларын пайдалану бойынша нұсқаулық
Өлшенген мВ сигналы температураға байланысты өзгермейтіндіктен, температура компенсаторының рөлі электрод реакциясының көлбеулігін (конверсия коэффициенті K) ағымдағы температураға сәйкестендіру үшін өзгерту болып табылады. Сондықтан, калибрлеу кезінде қолданылатын буферлік ерітінділердің температурасы өлшенетін үлгінің температурасына сәйкес келетініне немесе температураны дәл компенсациялау қолданылатынына көз жеткізу өте маңызды. Мұны орындамау жүйелі қателіктерге әкелуі мүмкін, әсіресе үлгілерді калибрлеу температурасынан алыс өлшеген кезде.
2. Өткізгіштік өлшегішінің температуралық компенсаторларын пайдалану бойынша нұсқаулық
Температураны түзету коэффициенті (β) өлшенген өткізгіштікті анықтамалық температураға түрлендіруде шешуші рөл атқарады. Әртүрлі ерітінділер әртүрлі β мәндерін көрсетеді - мысалы, табиғи суларда әдетте β шамамен 2,0–2,5 %/°C болады, ал күшті қышқылдар немесе негіздер айтарлықтай ерекшеленуі мүмкін. Бекітілген түзету коэффициенттері бар құралдар (мысалы, 2,0 %/°C) стандартты емес ерітінділерді өлшеген кезде қателіктер жіберуі мүмкін. Жоғары дәлдіктегі қолданбалар үшін, егер кіріктірілген коэффициентті ерітіндінің нақты β мәніне сәйкестендіру мүмкін болмаса, температураны өтеу функциясын өшіру ұсынылады. Оның орнына, ерітінді температурасын дәл өлшеп, түзетуді қолмен орындаңыз немесе өтемақы қажеттілігін болдырмау үшін өлшеу кезінде үлгіні дәл 25 °C температурада ұстаңыз.
III. Температура компенсаторларындағы ақауларды анықтаудың жедел диагностикалық әдістері
1. рН өлшегіш температура компенсаторларын жылдам тексеру әдісі
Алдымен, дұрыс көлбеуді анықтау үшін екі стандартты буферлік ерітіндіні пайдаланып рН өлшегішті калибрлеңіз. Содан кейін, өтемделген жағдайда (температураны өтеу қосылған кезде) үшінші сертификатталған стандартты ерітіндіні өлшеңіз. Алынған көрсеткішті «рН өлшегіштерін тексеру ережесінде» көрсетілгендей, ерітіндінің нақты температурасында күтілетін рН мәнімен салыстырыңыз. Егер ауытқу құралдың дәлдік класы үшін рұқсат етілген максималды қателіктен асып кетсе, температураны өтеуші дұрыс жұмыс істемеуі мүмкін және кәсіби тексеруді қажет етеді.
2. Өткізгіштік өлшегішінің температуралық компенсаторларын жылдам тексеру әдісі
Температураны өтеу қосылған өткізгіштік өлшегішті пайдаланып, тұрақты ерітіндінің өткізгіштігі мен температурасын өлшеңіз. Көрсетілген өтемделген өткізгіштік мәнін жазып алыңыз. Содан кейін температураны өтеу құралын өшіріп, нақты температурадағы шикі өткізгіштікті жазып алыңыз. Ерітіндінің белгілі температуралық коэффициентін пайдаланып, анықтамалық температурада (25 °C) күтілетін өткізгіштікті есептеңіз. Есептелген мәнді құралдың өтемделген көрсеткішімен салыстырыңыз. Айтарлықтай сәйкессіздік температураны өтеу алгоритмінде немесе сенсорында ықтимал ақау бар екенін көрсетеді, бұл сертификатталған метрология зертханасымен қосымша тексеруді қажет етеді.
Қорытындылай келе, рН метрлеріндегі және өткізгіштік метрлеріндегі температураны өтеу функциялары түбегейлі әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді. рН метрлерінде өтеу электродтың жауап сезімталдығын Нернст теңдеуіне сәйкес нақты уақыт режиміндегі температура әсерлерін көрсету үшін реттейді. Өткізгіштік метрлерінде өтеу үлгілерді салыстыруға мүмкіндік беру үшін көрсеткіштерді анықтамалық температураға дейін қалыпқа келтіреді. Бұл механизмдерді шатастыру қате түсіндірулерге және деректер сапасының төмендеуіне әкелуі мүмкін. Олардың тиісті принциптерін мұқият түсіну дәл және сенімді өлшеулерді қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жоғарыда сипатталған диагностикалық әдістер пайдаланушыларға компенсатордың жұмысын алдын ала бағалауға мүмкіндік береді. Егер қандай да бір ауытқулар анықталса, құралды ресми метрологиялық тексеру үшін жедел тапсыру ұсынылады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 10 желтоқсан














