Nguyên tắc hoạt động của cảm biến ORP

Cảm biến ORP, hay cảm biến Thế oxy hóa-khử, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau để đo khả năng oxy hóa hoặc khử của dung dịch. Những cảm biến này đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát chất lượng nước, kiểm soát các quá trình hóa học và đảm bảo hiệu quả của các nhà máy xử lý nước thải. Hiểu cách thức hoạt động của cảm biến ORP là điều cần thiết đối với bất kỳ ai làm việc với hệ thống xử lý nước hoặc các quy trình hóa học.

Mô hình	Máy đo độ dẫn điện thông minh EC-510
Phạm vi	0-200/2000/4000/10000uS/cm
	0-18,25MΩ
Độ chính xác	1,5 phần trăm (FS)
Nhiệt độ. Comp.	Bù nhiệt độ tự động
Hoạt động. Nhiệt độ	Bình thường 0～50℃; Nhiệt độ cao 0～120℃
Cảm biến	C=0,01/0,02/0,1/1,0/10,0cm-1
Hiển thị	Màn Hình LCD
Giao tiếp	Đầu ra 4-20mA/2-10V/1-5V/RS485
Đầu ra	Điều khiển rơle kép giới hạn Cao/Thấp
Sức mạnh	AC 220V±10 phần trăm 50/60Hz hoặc AC 110V±10 phần trăm 50/60Hz hoặc DC24V/0,5A
Môi trường làm việc	Nhiệt độ môi trường:0～50℃
	Độ ẩm tương đối≤85 phần trăm
Kích thước	48×96×100mm(H×W×L)
Kích thước lỗ	45×92mm(H×W)
Chế Độ Cài Đặt	Đã nhúng

Cốt lõi của cảm biến ORP là điện cực tham chiếu và điện cực đo. Điện cực tham chiếu thường được làm bằng bạc/bạc clorua, trong khi điện cực đo được làm bằng bạch kim hoặc vàng. Khi ngâm trong dung dịch, điện cực tham chiếu cung cấp điện thế tham chiếu ổn định, trong khi điện cực đo đo sự chênh lệch điện thế giữa dung dịch và điện cực tham chiếu.

Mô hình	Máy đo pH/ORP-8851/9900 pH/ORP
Phạm vi	0-14 pH; -2000 – +2000mV
Độ chính xác	±0.1pH; ±2mV
Nhiệt độ. Comp.	Bù nhiệt độ tự động
Hoạt động. Nhiệt độ	Bình thường 0～60℃; Nhiệt độ cao 0～100℃
Cảm biến	cảm biến pH đôi/ba; Cảm biến ORP
Hiển thị	Màn hình LCD màn hình lớn
Giao tiếp	Đầu ra 4-20mA/RS485
Đầu ra	Điều khiển rơle kép giới hạn Cao/Thấp
Sức mạnh	DC24V/0,5A hoặc AC85-265V±10 phần trăm 50/60Hz
Môi trường làm việc	Nhiệt độ môi trường:0～50℃
	Độ ẩm tương đối≤85 phần trăm
Kích thước	96×96×72mm(H×W×L)
Kích thước lỗ	92×92mm(H×W)
Chế Độ Cài Đặt	Đã nhúng

Nguyên tắc đằng sau cảm biến ORP dựa trên phản ứng oxi hóa khử, liên quan đến việc chuyển electron giữa hai chất. Trong môi trường oxi hóa, một chất nhận electron (khử), còn trong môi trường khử, một chất mất electron (oxy hóa). Sự chênh lệch điện thế giữa hai chất được đo bằng cảm biến ORP và được biểu thị bằng milivolt (mV).

Cảm biến ORP hoạt động bằng cách đo điện áp tạo ra bởi phản ứng oxi hóa khử giữa điện cực đo và dung dịch. Điện áp mà cảm biến đo được có liên quan trực tiếp đến khả năng oxy hóa hoặc khử của dung dịch. Giá trị ORP dương biểu thị môi trường oxy hóa, trong khi giá trị ORP âm biểu thị môi trường khử.

Một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo ORP là độ pH của dung dịch. pH là thước đo độ axit hoặc độ kiềm của dung dịch và có thể ảnh hưởng đến khả năng oxy hóa khử của dung dịch. Để đảm bảo phép đo ORP chính xác, điều cần thiết là phải hiệu chỉnh cảm biến thường xuyên và tính đến độ pH của dung dịch.

Cảm biến ORP thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước để theo dõi hiệu quả của quá trình khử trùng. Trong nhà máy xử lý nước, cảm biến ORP được sử dụng để đo khả năng oxy hóa của clo hoặc các chất khử trùng khác. Bằng cách theo dõi giá trị ORP của nước, người vận hành có thể đảm bảo rằng quy trình khử trùng đang hoạt động hiệu quả và điều chỉnh liều lượng chất khử trùng nếu cần.

Trong các quy trình hóa học, cảm biến ORP được sử dụng để kiểm soát các phản ứng oxy hóa-khử xảy ra trong quá trình sản xuất của nhiều loại hóa chất khác nhau. Bằng cách theo dõi giá trị ORP của dung dịch, người vận hành có thể tối ưu hóa các điều kiện phản ứng và đảm bảo chất lượng sản phẩm mong muốn. Cảm biến ORP cũng được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước thải để theo dõi hiệu quả của quá trình xử lý và đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.

Tóm lại, cảm biến ORP đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát chất lượng nước, kiểm soát các quá trình hóa học và đảm bảo hiệu quả của các nhà máy xử lý nước thải. Bằng cách đo khả năng oxy hóa hoặc khử của dung dịch, cảm biến ORP cung cấp thông tin có giá trị giúp người vận hành đưa ra quyết định sáng suốt và duy trì chất lượng quy trình của họ. Hiểu cách thức hoạt động của cảm biến ORP là điều cần thiết đối với bất kỳ ai làm việc với hệ thống xử lý nước hoặc các quy trình hóa học.

Tìm hiểu công nghệ đằng sau phép đo ORP

Cảm biến khả năng oxy hóa-khử (ORP) được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau để đo khả năng oxy hóa hoặc khử của dung dịch. Hiểu cách thức hoạt động của các cảm biến này là rất quan trọng để đảm bảo các phép đo chính xác và đáng tin cậy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi sâu vào công nghệ đằng sau cảm biến ORP và khám phá các nguyên tắc chi phối hoạt động của chúng.

Trọng tâm của cảm biến ORP là một điện cực tham chiếu và một điện cực đo. Điện cực tham chiếu thường được làm bằng bạc/bạc clorua, trong khi điện cực đo thường được làm bằng bạch kim. Các điện cực này được ngâm trong dung dịch đang được đo và hiệu điện thế được tạo ra giữa chúng dựa trên phản ứng oxi hóa khử xảy ra trong dung dịch.

Khi điện cực đo tiếp xúc với dung dịch, phản ứng oxi hóa khử diễn ra ở bề mặt điện cực. Những phản ứng này liên quan đến sự chuyển electron giữa điện cực và dung dịch, dẫn đến thay đổi điện thế. Mặt khác, điện cực tham chiếu cung cấp một điểm tham chiếu ổn định để có thể đo được điện thế của điện cực đo.

Sự chênh lệch điện thế giữa điện cực đo và điện cực tham chiếu được đo bằng vôn kế, chuyển đổi tín hiệu điện này thành tín hiệu điện giá trị có thể đọc được. Giá trị này sau đó được sử dụng để tính toán ORP của dung dịch, là thước đo khả năng oxy hóa hoặc khả năng khử của nó.

Cảm biến ORP hoạt động dựa trên nguyên tắc chênh lệch điện thế giữa điện cực đo và điện cực tham chiếu có liên quan trực tiếp đến nồng độ oxy hóa hoặc chất khử trong dung dịch. Hiệu điện thế cao hơn biểu thị nồng độ chất oxy hóa cao hơn, trong khi chênh lệch điện thế thấp hơn biểu thị nồng độ chất khử cao hơn.

Một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo ORP là độ pH của dung dịch. pH ảnh hưởng đến các phản ứng oxi hóa khử xảy ra ở bề mặt điện cực và có thể dẫn đến sai số trong phép đo nếu không được tính toán đúng cách. Để giải quyết vấn đề này, các cảm biến ORP hiện đại được trang bị các tính năng bù nhiệt độ và độ pH tích hợp giúp điều chỉnh các biến đổi về độ pH và nhiệt độ.

Một điểm quan trọng khác cần cân nhắc khi sử dụng cảm biến ORP là việc bảo trì và hiệu chuẩn cảm biến. Theo thời gian, các điện cực có thể bị tắc nghẽn hoặc xuống cấp, dẫn đến kết quả đo không chính xác. Việc vệ sinh và hiệu chuẩn cảm biến thường xuyên là điều cần thiết để đảm bảo kết quả nhất quán và đáng tin cậy.

Tóm lại, cảm biến ORP là công cụ có giá trị để đo khả năng oxy hóa hoặc khử của dung dịch. Bằng cách hiểu rõ công nghệ đằng sau các cảm biến này và các nguyên tắc chi phối hoạt động của chúng, người dùng có thể đưa ra quyết định sáng suốt về việc sử dụng chúng và đảm bảo các phép đo chính xác và đáng tin cậy. Việc bảo trì và hiệu chỉnh cảm biến đúng cách là điều cần thiết để tối đa hóa hiệu suất và tuổi thọ của cảm biến.