яРСДНОЕДХЪ

цКЮБМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ яКСВЮИМЮЪ ЯРПЮМХЖЮ

йюрецнпхх:

юБРНЛНАХКХюЯРПНМНЛХЪаХНКНЦХЪцЕНЦПЮТХЪдНЛ Х ЯЮДдПСЦХЕ ЪГШЙХдПСЦНЕхМТНПЛЮРХЙЮхЯРНПХЪйСКЭРСПЮкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮРЕЛЮРХЙЮлЕДХЖХМЮлЕРЮККСПЦХЪлЕУЮМХЙЮнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ РПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоЯХУНКНЦХЪпЕКХЦХЪпХРНПХЙЮяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХЪрСПХГЛтХГХЙЮтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮ






жидкостные сенсоры: дифференциальная pH-метрия






 

Помимо кондуктометрических методов, другой класс методов анализа жидкостей, так называемая потенциометрия, также хорошо подходит для измерения эффектов «высокопроникающего» излучения.

В ряде источников [442; 487; 488] указывалось на изменение pH и окислительно-восстановительного потенциала. Поскольку эти измерения являются классическими средствами физико-химического анализа, был разработан специализированный прибор для pH-измерений с «высокопроникающим» излучением.

Два полностью идентичных канала измерительной системы на основе модуля MU2.0 были сконфигурированы для единичного или дифференциального измерения pH. Благодаря необычным характеристикам MU2.0 прибор в состояли измерять кислотно-основные изменения в тестовых Жидкостях на уровне 10-5 — 10-7 pH, что недоступно для большинства других приборов.

Основные области применения — долговременные лабораторные и полевые измерения с малыми и сверхмалыми изменениями pH. Инженерный прототип прибора показан на рис. 93.

Рис. 93. Прецизионный дифференциальный USB-pH-метр на основе MU2.0 (инженерный прототип).

Структура экспериментов показана на рис. 94. pH-электроды находятся в термостатах 1 и 2. Присутствуют 4 химически одинаковые жидкости в одинаковых контейнерах: 2 измерительные жидкости и 2 тестовые жидкости. Воздействие происходит на тестовую жидкость, измерения производятся в измерительных жидкостях. Иными словами, происходят две передачи воздействия: «источник воздействия — тестовая жидкость» и «тестовая жидкость — измерительная жидкость», которые разделены и по расстоянию, и по времени. Тестовые жидкости подкладываются под термостаты, измерительные жидкости находятся в термостатах, см. рис. 94. Эти условия экспериментов исключают химический, температурный и ЭМ пути передачи воздействия в каждой из цепочек.

Вместо тестовых жидкостей возможно использование различных активированных объектов (см. рис. 94). В этом случае происходит также две передачи воздействия: «источник воздействия — тестовый объект» и «тестовый объект — измерительная жидкость». Использование сильных источников излучения вместо тестовых жидкостей или объектов нецелесообразно, поскольку происходит существенное изменение свойств референтных жидкостей в pH-электродах и, соответственно, возникновение дополнительных нелинейностей.

Рис. 94. (а) Структура экспериментов и примеры использования тестовых жидкостей (б) и тестовых объектов (в) для контрольных и экспериментальных замеров



Рис. 95. (а) Контрольные измерения двух одинаковых контейнеров с водой; (б) примеры реакции прибора на активацию одной из тестовых жидкостей светодиодным генератором с установленной информационной матрицей

Примеры реакции дифференциального pH (dpH) на жидкости, обработанные светодиодным генератором, показаны на рис. 95. При балансировке дифференциальных каналов на ноль перед воздействием динамика dpH после воздействия показывает не только сам факт воздействия, но и его интенсивность. Сравнение значений dpH для разных типов активированных и неактивированных объектов (компакт-дисков) показано на рис. 96. Как можно видеть из рисунка, присутствует довольно чёткая разница для случаев «без воздействия» и «один объект активирован».

Рис. 96. Сравнение показаний dpH-прибора для разных типов активированных и неактивированных объектов (компакт-дисков).

Погрешность измерения dpH в целом повторяет погрешности других измерений жидкостей и зависит в основном от качества изоляции датчиков и аккуратности подготовки тестовых жидкостей/объектов. Например, если один из компакт-дисков (см. рис. 94) находился некоторое время в руках, dpH-динамика будут существенно отличаться от нулевой линии. На основании повторных измерений можно оценить общую погрешность этого метода на уровне <1%, причём большая часть приходится именно на случайную погрешность, обусловленную «неодинаковостью» тестовых жидкостей/объектов.

 



mylektsii.su - лНХ кЕЙЖХХ - 2015-2022 ЦНД. (0.006 ЯЕЙ.)бЯЕ ЛЮРЕПХЮКШ ОПЕДЯРЮБКЕММШЕ МЮ ЯЮИРЕ ХЯЙКЧВХРЕКЭМН Я ЖЕКЭЧ НГМЮЙНЛКЕМХЪ ВХРЮРЕКЪЛХ Х МЕ ОПЕЯКЕДСЧР ЙНЛЛЕПВЕЯЙХУ ЖЕКЕИ ХКХ МЮПСЬЕМХЕ ЮБРНПЯЙХУ ОПЮБ оНФЮКНБЮРЭЯЪ МЮ ЛЮРЕПХЮК