哈希HACH控制器CA9300产品介绍

CA9300 pH 控制器和与之配用的测量传感器是专为在工业生产过程

中的pH 或氧化还原电势 (也可带温度测量) 的测量和连续控制而设计的。

自动控制传感器的规定值改善了测量回路预防性服务

该控制器具备：

• 触摸屏交互

• 2 路模拟量（4 ~ 20 mA）输出；

• 2 个继电器输出

• 1 路RS485 （Modbus）输出

1.2 测量原理介绍

1.2.1 pH 测量原理

pH 是氢离子活动度的负对数，是测量溶液的酸度， 或碱度。

pH = - log10 [aH+]

通常用一个玻璃电极和一个参比电极测量 pH。

玻璃电极的作用类似一个将化学能（活性的氢） 转变成电能（以毫

伏测量）的转换器。这个反应是 平衡的并且电流是从参比溶液流向测量

溶液的离子流形成的。

电极和参比溶液共同形成电压（emf），其大小取决于参比电极的类型，

玻璃电极的内部结构，溶液的pH 值以及溶液的温度。这个电压用能斯特

公式表示为：E = E0 - (2.3 RT/F) x log a[H+]

这里，E = 电池的电势

E0 = 系统的零电势（等电位）：取决于玻璃电极和参比电极的内部结构

R = 气体常数

T = 开氏绝对温度 K

 a[H+] =  氢离子活动度（假定与氢离子浓度等效）

F = 法拉第常数

CA9300 控制器概述

在 pH 中对于每单位的变量（或离子浓度的十进制变量），一对电极

的电势在 25oC 时变化 59,16 mV， 这个值通常被称为电极的能斯特斜率。

用已知浓度和氢离子度常数的溶液校准一对 pH 电极，这种溶液称作

缓冲液。缓冲液是用来校准电极的等电位和斜率的。

1.2.2 氧化还原测量原理

在氧化还原电极和参比电极组成的测量链的氧化还原系统中，将要测

量的电势称为氧化还原电势。它取决于氧化还原系统和转换的电子数量这

两部分的活动度比率。在许多情况中溶液的 pH 值也会影响电势。

Peter 的方程式定义了氧化还原电势。

氧化还原系统的稳定性和可逆性极大地影响被测的氧化还原电势的再

现性。

参比电极的半电池电势 εB,  会极大地影响测量链的电势 E。为了消除

这个影响，测量电极的电势可能与氢电极有关。如果 εB 是所使用的参比

电极的半电池电势，可以用

ε(H) = ε +εR  来计算。

这种标准的氧化还原电势在某种程度上提供了氧化 还原系统中氧化或

功率减少的信息。正电量增加， 表示氧化功率增大。负电势越大，功率降

低就越强。实际影响范围在 + 1500 mV 和 - 1000 mV 之间

1.3 兼容传感器类型

以下探头已经过验证确认与本控制器兼容：

• GLI pHD系列；

• GLI 3/4 英寸复合电极；

• POLYMETRON 8350/8351复合电极