온라인식 PH분석기는 수처리, 화학공업, 식품과 제약 등 업종에 널리 응용되는데 주로 액체나 용액의 산알칼리도를 실시간으로 감시하는데 사용된다.pH 값은 용액의 산성 알칼리도를 나타내는 중요한 매개 변수로서 연속적이고 실시간 pH 데이터를 제공하여 생산 과정에서의 품질 제어와 공정 최적화를 보장할 수 있다.본고는 그 작업 원리와 기술 혁신을 소개할 것이다.

1. 작업원리

　　온라인 PH 분석기일반적으로 pH 전극, 비교 전극, 신호 처리 시스템, 디스플레이 장치 및 온도 센서로 구성됩니다.그 작업 원리는 주로 용액 pH 값에 대한 전극의 응답에 기초하며, 구체적인 과정은 다음과 같다.

1. pH전극의 구조와 작업: pH전극은 주로 유리전극과 비교전극 두 부분으로 구성된다.유리 전극의 작동 원리는 유리막을 이용하여 수소 이온에 대한 선택적 호응이다.유리 전극이 용액에 스며들면 용액 속의 수소 이온이 유리막의 표면과 반응하여 전위차가 생긴다.이 전위차는 용액의 pH 값과 선형 관계를 가지며 일반적으로 Nernst 방정식으로 설명됩니다.

2. 신호 처리와 전환: pH 전극에서 발생하는 전기 신호는 보통 미약하기 때문에 신호 처리 시스템의 확대와 전환을 거쳐야 한다.신호 처리 시스템은 전위 차이를 pH 값으로 변환하여 디지털 신호로 출력합니다.이러한 신호는 일반적으로 실시간 모니터링 및 데이터 로깅을 위해 ADC(모듈러 변환기)를 통해 디스플레이 장치 또는 제어 시스템으로 전송됩니다.

3. 온도 보상: pH 값의 측정은 온도와 밀접한 관련이 있다. 왜냐하면 온도 변화는 용액 중의 수소 이온의 활성에 영향을 줄 수 있기 때문이다.이를 위해 대부분 온도 센서를 장착하고 온도 보상 알고리즘을 통해 측정 값을 수정하여 다양한 온도 조건에서의 정확성을 보장합니다.

4. 전극 세척 및 유지: 전극은 용액 중의 불순물, 퇴적물 또는 오염물의 영향을 받아 측정 결과의 부정확성을 초래할 수 있다.따라서 정기적으로 전극을 청소하고 교정하는 것은 성능을 유지하기 위해 필요한 단계입니다.

2. 기술 혁신

산업 자동화와 지능화 수준이 향상됨에 따라 온라인 PH 분석기도 성능, 정밀도 및 사용 편의성을 향상시키기 위해 끊임없이 혁신되고 있습니다.다음은 몇 가지 중요한 기술 혁신입니다.

1. 디지털화 기술과 지능화 제어

전통적인 온라인 pH 분석기는 일반적으로 아날로그 신호 전송에 의존하며 소음 간섭에 취약하여 측정 오차를 초래합니다.이는 디지털신호처리기술을 채용하여 신호교란을 효과적으로 억제하고 측정정밀도와 안정성을 높일수 있다.또한 디지털 기술은 원격 모니터링 및 데이터 로깅을 지원하여 장치 관리 및 문제 해결을 용이하게 합니다.

2. 자체 청소 및 자동 교정 기능

종종 열악한 산업 환경에 노출되어 전극이 오염되거나 때가 끼기 쉽다.고정밀도를 유지하기 위해 자동 청소 및 자가 교정 기능을 갖추고 있습니다.내장된 자동 청소 시스템을 통해 정기적으로 전극을 세척하여 오염물 축적으로 인한 측정 오차를 피할 수 있다.자동 교정 기능은 일정한 시간 간격 후에 자동으로 교정하여 측정의 정확성을 보장할 수 있다.

3. 내구성 전극 재료

전극의 내구성을 높이기 위해 부식에 강하고 오염에 강한 전극 소재를 사용했다.예를 들어 특수 코팅이나 신형 유리 소재의 전극은 사용 수명을 연장하고 전극의 노화로 인한 교체 빈도를 줄일 수 있다.이밖에 일부 전극은 또 항독성 또는 고온에 견디는 기능을 갖고있어 부동한 공업환경에서의 가혹한 조건에 적응한다.

4. 통합화 및 다중 파라미터 모니터링

전통적인 pH 분석기는 일반적으로 pH 값만 측정하지만, 용존산소 (DO), 전도도, 온도, ORP (산화 환원 전위) 등 여러 매개변수를 동시에 모니터링할 수 있는 통합 설계를 지향한다.이러한 다중 매개변수 모니터링은 더 많은 실시간 데이터를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 사용자가 더 포괄적인 공정 제어와 최적화를 할 수 있도록 도울 수 있다.

온라인식 PH분석기는 공업과정통제에서 중요한 기기로서 기술의 끊임없는 진보에 따라 더욱 지능화, 자동화, 내구화의 방향으로 발전하고있다.디지털화 기술, 자체 청결 기능, 내구성 전극 재료 등 기술 혁신은 그 정밀도, 안정성과 사용 편리성을 크게 향상시켜 각 분야의 생산 공정에 더욱 신뢰할 수 있는 지원을 제공하였다.