在線氫氧化鈉濃度檢測(cè)儀的工作原理介紹

在線氫氧化鈉濃度檢測(cè)儀的工作原理基于氫氧化鈉（NaOH）溶液的物理或化學(xué)特性與濃度的定量關(guān)系，通過傳感器實(shí)時(shí)捕捉這些特性變化，再經(jīng)信號(hào)處理換算為濃度值，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。其核心原理可分為折光法、電導(dǎo)率法兩大類，具體如下：

一、核心原理：基于溶液物理特性的定量檢測(cè)

1. 折光法

原理基礎(chǔ)：氫氧化鈉溶液的折射率隨濃度升高而線性增大（濃度越高，溶液中分子密度越大，光線折射角度變化越顯著）。通過測(cè)量溶液的折射率，可反推其濃度。

工作流程：

檢測(cè)單元：傳感器內(nèi)置光源（通常為 LED 單色光）和折射棱鏡。光線以固定角度射入棱鏡與溶液的接觸面，部分光線發(fā)生折射進(jìn)入溶液，部分發(fā)生反射。

信號(hào)捕捉：光電探測(cè)器接收反射光強(qiáng)度，當(dāng)溶液濃度變化時(shí)，折射率改變，臨界折射角隨之變化，反射光強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)變化（符合斯涅爾定律）。

數(shù)據(jù)換算：儀器內(nèi)置校準(zhǔn)曲線（通過已知濃度的 NaOH 溶液預(yù)先標(biāo)定），將反射光強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為濃度值。

關(guān)鍵技術(shù)：集成溫度補(bǔ)償模塊（溫度每變化 1℃，折射率會(huì)有微小波動(dòng)），通過實(shí)時(shí)測(cè)量溶液溫度，對(duì)折射率數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，確保精度（誤差通?！?plusmn;0.1%）。

適用場(chǎng)景：清潔的 NaOH 溶液（如氯堿工業(yè)電解液、食品級(jí)液堿），無懸浮顆粒或色度干擾，響應(yīng)速度快（毫秒級(jí)）。

2. 電導(dǎo)率法（適合中低濃度，需避免高濁度）

原理基礎(chǔ)：氫氧化鈉是強(qiáng)電解質(zhì)，溶于水后解離為 Na?和 OH?，溶液電導(dǎo)率隨離子濃度升高而增大（中低濃度范圍內(nèi)呈近似線性關(guān)系）。通過測(cè)量電導(dǎo)率可間接計(jì)算濃度。

工作流程：

檢測(cè)單元：傳感器含一對(duì)電極（通常為鉑金或鈦合金，抗腐蝕），電極間施加恒定交流電（避免電解反應(yīng)干擾）。

電導(dǎo)率測(cè)量：離子在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)形成電流，儀器測(cè)量電極間的電阻（電導(dǎo)率 = 1 / 電阻 × 電極常數(shù)），電流大小與離子濃度正相關(guān)。

信號(hào)修正：

溫度補(bǔ)償：電導(dǎo)率受溫度影響顯著（溫度升高，離子運(yùn)動(dòng)加快，電導(dǎo)率偏大），儀器通過溫度傳感器實(shí)時(shí)采集溫度，利用公式（如每升高 1℃，電導(dǎo)率修正 + 2%）校準(zhǔn)。

非線性修正：高濃度（如＞30%）時(shí)，離子間相互作用增強(qiáng)，電導(dǎo)率與濃度的線性關(guān)系被打破，儀器通過預(yù)設(shè)的校準(zhǔn)曲線（分段擬合）修正偏差。

適用場(chǎng)景：中低濃度 NaOH 溶液（如廢水處理的中和液、紡織廠煮練堿液），需避免高濁度或含大量雜質(zhì)（防止電極污染）。

二、在線檢測(cè)系統(tǒng)的核心組成

無論基于哪種原理，在線檢測(cè)儀均需配套以下模塊，確保連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行：

傳感器單元：直接接觸或非接觸（如折光法棱鏡）測(cè)量溶液特性（折射率、電導(dǎo)率等）；

溫度補(bǔ)償模塊：內(nèi)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)修正溫度對(duì)測(cè)量值的影響；

信號(hào)處理單元：將傳感器的物理信號(hào)（光強(qiáng)度、電阻）轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)放大、濾波后，通過微處理器按校準(zhǔn)曲線換算為濃度值；

數(shù)據(jù)輸出單元：實(shí)時(shí)顯示濃度數(shù)據(jù)，支持 4-20mA 電流信號(hào)或 RS485 通訊，可接入 PLC、SCADA 等控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)超標(biāo)報(bào)警或自動(dòng)加藥聯(lián)動(dòng)。

三、核心優(yōu)勢(shì)：在線檢測(cè)的 “實(shí)時(shí)性" 保障

與實(shí)驗(yàn)室離線檢測(cè)相比，上海玄天SJT-6000A型在線氫氧化鈉濃度檢測(cè)儀通過傳感器直接嵌入管道/反應(yīng)釜，無需人工取樣，可實(shí)時(shí)捕捉濃度波動(dòng)（如電解槽中NaOH濃度從30%升至33%的瞬間變化），并通過補(bǔ)償機(jī)制和自動(dòng)化校準(zhǔn)（如定時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)液校準(zhǔn)）維持長期精度，為工業(yè)生產(chǎn)的工藝調(diào)控、環(huán)保達(dá)標(biāo)提供即時(shí)數(shù)據(jù)支撐。