Назначение
рН-метры-милливольтметры рН-150МА, рХ-метры рХ-150 (далее - преобразователи) предназначены для измерений активности ионов водорода (pH), активности других одновалентных и двухвалентных ионов (pX), окислительно-восстановительного потенциала и температуры анализируемой среды.
Описание
Принцип действия преобразователей основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в результате разности потенциалов на измерительном электроде и электроде сравнения. При измерении активности ионов устанавливается зависимость электродвижущей силы (ЭДС) электродной системы, образованной погруженными в исследуемую среду измерительным электродом и электродом сравнения, от активности измеряемых ионов в исследуемой среде.
В приборах предусмотрена температурная компенсация значений рН или активности измеряемых ионов, в соответствии с уравнением Нернста значения рН или активности измеряемых ионов выводятся на дисплей после корректировки по измеряемой температуре образца.
Конструктивно преобразователи представляют собой вторичные преобразователи, которые могут использоваться с первичными преобразователями: рН-электродами или ионоселективными электродами.
рН-метры-милливольтметры рН-150МА предназначены для измерений активности ионов водорода, окислительно-восстановительного потенциала и температуры в водных растворах, в средах хлебопекарной промышленности, а также непосредственного измерения рН мяса и мясопродуктов в производственных условиях.
рХ-метры рХ-150 изготавливаются в трёх исполнениях: рХ-150, рХ-150.1, рХ-150.2. рХ-метры рХ-150 исполнение рХ-150 представляют собой преобразователи, которые можно использовать с различными типами электродов.
рХ-метры исполнение рХ-150 предназначены для измерений активности ионов водорода, в том числе при анализе питательной воды с низкой электропроводностью, активности (рХ) других одновалентных и двухвалентных ионов, окислительновосстановительного потенциала и температуры водных растворов.
рХ-метры исполнение рХ-150.1 предназначены для измерений активности нитрат-ионов, а также температуры в водных растворах проб растительной и пищевой продукции, почв, в природных и сточных водах.
рХ-метры исполнение рХ-150.2 предназначены для измерений активности ионов натрия, а также рН, окислительно-восстановительного потенциала, температуры анализируемой среды и может быть использован в различных отраслях промышленности, в том числе, в теплоэнергетике.
По требованиям безопасности приборы соответствуют ГОСТ 12.2.091-2002. Степень защиты их от поражения электрическим током II (категория монтажа II, степень загрязнения 2).
Преобразователи не имеют зажим защитного заземления, степень защиты преобразователей от попадания внутрь твердых веществ и влаги IP20 в соответствии с ГОСТ 14254-96.
рХ-метр рХ-150
рН-метр-милливольтметр рН-150МА
рХ-метр рХ-150.1
рХ-метр рХ-150.2
Рисунок 1 - Внешний вид преобразователей
Технические характеристики
Таблица 1
| Наименование характеристики | Название преобразователя |
| рН-150МА | рХ-150 | рХ-150.1 | рХ-150.2 |
| Диапазон измерений активности ионов, pX | от минус 1,00 до плюс 14,00 (pH) | от минус 20,00 до плюс 20,00 |
| Пределы допускаемых значений основной абсолютной погрешности измерений активности ионов, pX | ± 0,02 pH | ± 0,02 (измерение рН) ± 0,02 (измерение активности одновалентных ионов) ± 0,04 (измерение активности двухвалентных ионов) | ± 0,02 | ± 0,05 (измерение рН) ± 0,03 (измерение активности ионов натрия) |
| Диапазон показаний концентрации ионов | | от 1 • 10-9 до 99,9 г/дм3 | от 1 • 10-9 до 99,9 г/кг | от 1 • 10-9 до 99,9 г/дм3 |
| Диапазон измерений окислительно-восстановительного потенциала, мВ | от минус 1999 до плюс 1999 | от минус 3000 до плюс 3000 | | от минус 3000 до плюс 3000 |
| Наименование характеристики | Название преобразователя |
| рН-150МА | рХ-150 | рХ-150.1 | рХ-150.2 |
| Пределы допускаемых значений основной абсолютной погрешности измерений окислительно-восстановительного потенциала, мВ | ± 3 | ± 3 | | ± 3 |
| Диапазон измерений температуры анализируемой среды, оС | от минус 10 до плюс 100 | от минус 10 до плюс 100 | от минус 10 до плюс 100 | от минус 10 до плюс 100 |
| Пределы допускаемых значений основной абсолютной погрешности измерений температуры анализируемой среды, оС | ± 2 | ± 1 | ± 1 | ± 1 |
| Напряжение питания переменного тока, В | 220 (-10 ), % |
| Напряжение питания от автономного источника, В | от 5 до 6 |
| Потребляемая мощность, не более, В^А | 8,0 |
| Время установления показаний т 0 9, не более, с | т0,9 = 5 + 0,005 • RИ, где ЯИ - сопротивление измерительного электрода, МОм, 5 - время установления показаний при ЯИ 0 МОм, с, 0,005 - коэффициент влияния ЯИ, с/МОм |
| Время установления рабочего режима, мин | 15 |
| Габаритные размеры, не более, мм: | 245x110x75 |
| Масса, не более, кг | 0,8 |
| Средняя наработка на отказ, не менее, ч | 9000 |
| Средний срок службы, год | 10 |
Предел допускаемого значения погрешности температурной компенсации преобразователей в режиме измерений активности ионов водорода (рН), а также активности ионов натрия (pNa для рХ-метров рХ-150.2) не превышает значения допускаемой основной абсолютной погрешности измерений преобразователей.
Изменение показаний преобразователей за 8 ч непрерывной работы (нестабильность показаний) не превышает значения допускаемой основной абсолютной погрешности измерений преобразователей.
Диапазон ручной и автоматической термокомпенсации преобразователей (кроме исполнения рХ-150 в режимах рХ и сХ и рХ-150.1) от минус 10оС до плюс 100оС. Тепло-
вая инерционность термокомпенсатора не превышает 3 минут.
Уровень срабатывания автоматической сигнализации понижения напряжения авто-
номного источника питания находится в пределах от 4,6 до 5,0 В.
Условия эксплуатации:
от 5 до 40 от 84 до 106,7 до 90 при 25оС 220 (^), %
- температура окружающего воздуха, оС
- атмосферное давление, кПа
- относительная влажность, %
- напряжение питания переменного тока, В
Преобразователи используются с электродами, имеющими следующие характери-
стики.
Лист № 4
Всего листов 7
ЭДС (Е, мВ), для которой нормируются координаты изопотенциальной точки в режимах рН (для рН-150МА, исполнений рХ-150, рХ-150.2) и рХ (для рХ-150.2) соответствует уравнению (1).
Таблица 2
| Влияющие факторы | Значения влияющих величин в пределах рабочей области использования преобразователей | Пределы допускаемых значений дополнительных погрешностей в долях предела допускаемой основной абсолютной погрешности преобразователей |
| в режиме рН (рХ) | в режиме Eh | в режиме t |
| Температура анализируемой среды при автоматической и ручной термокомпенсации (кроме исполнения рХ-150 в режимах рХ, сХ и рХ-150.1) | от минус 10 до плюс 100оС | 1,5 | _ | _ |
| Сопротивление измерительного электрода на каждые 500 МОм | от 0 до 1000 МОм | 1,0 | 0,7 | _ |
| Сопротивление вспомогательного электрода на каждые 10 кОм | от 0 до 20 кОм | 1,0 | 0,7 | _ |
| Напряжение постоянного тока в цепи «Земля-Раствор» | от 0 до ± 1,5 В | 1,0 | 0,7 | _ |
| Напряжение переменного тока частотой 50 Гц в цепи вспомогательного электрода | от 0 до 50 мВ | 1,0 | 0,7 | _ |
| Напряжение питания | от 198 до 242 В | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
| Температура окружающего воздуха, на каждые 10оС | от 5оС до 40оС | 1,5 | 1,0 | 0,5 |
| Относительная влажность окружающего воздуха | до 90 % при 25оС | 2,0 | _ | _ |
E = еи + St • (pX - pXи ),
(1)
где ЕИ, рХИ - координаты изопотенциальной точки, соответственно мВ и рХ (рН), рХ - активность ионов, рХ (рН),
St - значение крутизны характеристики электродной системы, мВ/рХ (мВ/рН). Значение St вычисляют по уравнению (2)
Ks
(2)
St = 0,1984 • (273,16 +1)--,
n
где t - температура анализируемой среды, °С,
Ks - коэффициент, учитывающий отклонение действительного значения крутизны электродной системы от теоретического значения, для которого Ks = 1, и равный: 0,96 ... 1,02 для рН-150МА,
0,82 ... 1,09 для рХ-150, рХ-150.1 и рХ-150.2 (в режиме рН),
0,65 . 1,09 для рХ-150.2 (в режимах рХ и сХ), n - коэффициент, зависящий от вида и валентности ионов (со знаком минус для катионов, 1 - для одновалентных ионов и 2 - для двухвалентных).
Лист № 5
Всего листов 7
ЭДС, для которой координаты изопотенциальной точки не нормируются, в режиме рХ (для исполнений рХ-150 и рХ-150.1) соответствует уравнению (3)
E = EH + St ■ (pX-pXН), (3)
где ЕН - значение ЭДС для контрольного раствора с активностью ионов, равной рХН (приведено в эксплуатационной документации для используемых электродов), мВ, рХН - активность ионов в контрольном растворе, рХ.
Другие характеристики электродов приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Характеристики | При измерении активности | Примечания |
| одновалентных ионов | двухвалентных ионов (для рХ-метров рХ-150 исполнение рХ-150) |
| St, мВ/рХ (при t = 20 °С) | от 47,7 до 63,4 | от 23,8 до 31,7 | анионы |
| от минус 47,7 до минус 63,4 | от минус 23,8 до минус 31,7 | катионы |
| от минус 37,8 до минус 63,4 | _ | катионы (для рХ-150.2 в режимах рХ, сХ) |
| от минус 56,0 до минус 59,5 | | для рН-150МА |
| Еи, мВ | от плюс 3000 до минус 3000 | _ | катионы (кроме рХ-150.1) |
| от минус 60 до плюс 30 | | для рН-150МА |
| рХи (рНи), рХ (рН) | от минус 20,00 до плюс 20,00 | _ | катионы (кроме рХ-150.1) |
| от 3,60 до 7,50 | | для рН-150МА |
| ЕН, мВ | от плюс 3000 до минус 3000 | от плюс 3000 до минус 3000 | для рХ-150, рХ-150.1 |
| рХН, рХ | от минус 20,00 до плюс 20,00 | от минус 20,00 до плюс 20,00 |
Электрическое сопротивление измерительного электрода должно быть не более 1000 МОм, электрическое сопротивление вспомогательного электрода - не более 20 кОм.
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист формуляра типографским способом и на заднюю панель корпуса преобразователя методом печати лазерным принтером на металлизированной пленке с последующим ламинированием.
Комплектность
Таблица 4
| Наименование | Преобразователи |
| рН-метры-милливольтметры рН-150МА | рХ-метры рХ-150 |
| Преобразователь | 1 | 1 |
| Наименование | Преобразователи |
| рН-метры-милливольтметры рН-150МА | рХ-метры рХ-150 |
| Электроды | ЭСКЛ-08М.1 | для рХ-150.1 ЭЛИС-121 NO3 для рХ-150.2 ЭЛИС-212№/3, ЭСКЛ-10603/7 |
| Термокомпенсатор ТК-06 | 1 | 1 |
| Комплект инструмента и принадлежностей (в том числе блок сетевого питания) | 1 | _ |
| Комплект сменных частей и принадлежностей (в том числе блок сетевого питания) | _ | 1 |
| Формуляр | 1 | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 | 1 |
| Примечание - Формуляр включает методику поверки |
Поверка
осуществляется по МП 24074-14 "Инструкция. рН-метры-милливольтметры рН-150МА. Методика поверки", "Инструкция. рХ-метры рХ-150. Методика поверки", утвержденным ФГУП "ВНИИМС" "09" июля 2014 г.
Основные средства поверки:
- магазин сопротивлений Р4831 по ГОСТ 23737-79, предел измерений 104 Ом, класс точности 0,02,
- компаратор напряжений Р3003 по ТУ 25-04.3771-79, диапазон измерений от 0 до 11,11 В, класс точности 0,0005,
- имитатор электродной системы типа И-02 по ТУ 25-05.2141-76, Rи = 0, (500, 1000) МОм ± 25 %, R в = 0, (10, 20) кОм ± 1 %.
Сведения о методах измерений
приведены в руководствах по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Единая система стандартов приборостроения. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
ГОСТ 27987-88 "Анализаторы жидкости потенциометрические ГСП. Общие технические условия".
ТУ РБ 400067241.002-2002 pH-метры-милливольтметры типа рН-150МА, pX-метры типа pX-150.
Рекомендации к применению
- при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды,
- при выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
810-53