哈希HACH控制器CA9300產品介紹

CA9300 pH 控制器和與之配用的測量傳感器是專為在工業生產過程

中的pH 或氧化還原電勢 (也可帶溫度測量) 的測量和連續控制而設計的。

自動控制傳感器的規定值改善了測量回路預防性服務

該控制器具備：

• 觸摸屏交互

• 2 路模擬量（4 ~ 20 mA）輸出；

• 2 個繼電器輸出

• 1 路RS485 （Modbus）輸出

1.2 測量原理介紹

1.2.1 pH 測量原理

pH 是氫離子活動度的負對數，是測量溶液的酸度， 或堿度。

pH = - log10 [aH+]

通常用一個玻璃電極和一個參比電極測量 pH。

玻璃電極的作用類似一個將化學能（活性的氫） 轉變成電能（以毫

伏測量）的轉換器。這個反應是 平衡的并且電流是從參比溶液流向測量

溶液的離子流形成的。

電極和參比溶液共同形成電壓（emf），其大小取決于參比電極的類型，

玻璃電極的內部結構，溶液的pH 值以及溶液的溫度。這個電壓用能斯特

公式表示為：E = E0 - (2.3 RT/F) x log a[H+]

這里，E = 電池的電勢

E0 = 系統的零電勢（等電位）：取決于玻璃電極和參比電極的內部結構

R = 氣體常數

T = 開氏絕對溫度 K

 a[H+] =  氫離子活動度（假定與氫離子濃度等效）

F = 法拉第常數

CA9300 控制器概述

在 pH 中對于每單位的變量（或離子濃度的十進制變量），一對電極

的電勢在 25oC 時變化 59,16 mV， 這個值通常被稱為電極的能斯特斜率。

用已知濃度和氫離子度常數的溶液校準一對 pH 電極，這種溶液稱作

緩沖液。緩沖液是用來校準電極的等電位和斜率的。

1.2.2 氧化還原測量原理

在氧化還原電極和參比電極組成的測量鏈的氧化還原系統中，將要測

量的電勢稱為氧化還原電勢。它取決于氧化還原系統和轉換的電子數量這

兩部分的活動度比率。在許多情況中溶液的 pH 值也會影響電勢。

Peter 的方程式定義了氧化還原電勢。

氧化還原系統的穩定性和可逆性極大地影響被測的氧化還原電勢的再

現性。

參比電極的半電池電勢 εB,  會極大地影響測量鏈的電勢 E。為了消除

這個影響，測量電極的電勢可能與氫電極有關。如果 εB 是所使用的參比

電極的半電池電勢，可以用

ε(H) = ε +εR  來計算。

這種標準的氧化還原電勢在某種程度上提供了氧化 還原系統中氧化或

功率減少的信息。正電量增加， 表示氧化功率增大。負電勢越大，功率降

低就越強。實際影響范圍在 + 1500 mV 和 - 1000 mV 之間

1.3 兼容傳感器類型

以下探頭已經過驗證確認與本控制器兼容：

• GLI pHD系列；

• GLI 3/4 英寸復合電極；

• POLYMETRON 8350/8351復合電極