生產(chǎn)過程用pH計(jì)的維護(hù)工作量很大，如pH計(jì)電極性能老化等故障需要判斷，pH計(jì)電極污染需要清洗，pH計(jì)零點(diǎn)漂移、量程變化需要校驗(yàn)等等。因而針對(duì)pH計(jì)電極性能老化等故障需要判斷的傳感器在線自診斷功能、針對(duì)電極污染需要清洗問題開發(fā)的pH計(jì)自動(dòng)清洗裝置層出不窮，而針對(duì)pH計(jì)零點(diǎn)漂移、量程變化需要校驗(yàn)的自動(dòng)校驗(yàn)裝置也有一些產(chǎn)品問世，本文將重點(diǎn)介紹pH計(jì)的自動(dòng)校驗(yàn)裝置近年來的發(fā)展?fàn)顩r。
pH計(jì)在使用過程中會(huì)隨時(shí)間“老化”，老化的特征是單位pH值所產(chǎn)生的mV數(shù)變小，不對(duì)稱電位變大控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，響應(yīng)速度變慢。通過清洗pH計(jì)電極，可以恢復(fù)或部分恢復(fù)性能，如單位pH值所產(chǎn)生的mV數(shù)加大，不對(duì)稱電位減小，響應(yīng)速度變快；通過零點(diǎn)和量程的校驗(yàn)，可使電極未恢復(fù)的部分性能得到補(bǔ)償。
校驗(yàn)pH計(jì)的方法可以采用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校驗(yàn)或采用實(shí)際被測(cè)溶液化驗(yàn)室分析校驗(yàn)兩種，由于采用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校驗(yàn)方法的精度更高，所以實(shí)際應(yīng)用得更多。
校驗(yàn)過程有一點(diǎn)校驗(yàn)、兩點(diǎn)校驗(yàn)和三點(diǎn)校驗(yàn)方式。一點(diǎn)校驗(yàn)僅檢測(cè)pH電極的零點(diǎn)，當(dāng)實(shí)際測(cè)量值在零點(diǎn)附近且斜率變化不大時(shí)采用，校驗(yàn)過程簡單方便。兩點(diǎn)校驗(yàn)用于以下5種情況：已更換電極；測(cè)量pH值變化范圍寬；測(cè)量pH值與電極零點(diǎn)pH值之間的差值大；pH測(cè)量精度要求較高；電極預(yù)期使用壽命較長。三點(diǎn)校驗(yàn)用于pH值變化范圍寬且pH測(cè)量精度要求高的場(chǎng)合，但因校驗(yàn)過程復(fù)雜，通常應(yīng)用較少。
pH計(jì)的自動(dòng)校驗(yàn)裝置近年來發(fā)展很快，它的發(fā)展是建立在pH計(jì)自動(dòng)清洗裝置、傳感器在線自診斷功能的基礎(chǔ)上的，因?yàn)橐M(jìn)行自動(dòng)校驗(yàn)，前提是電極要清洗干凈，而傳感器自診斷功能不但可以為間斷方式電極自動(dòng)進(jìn)行清洗提供需要清洗的啟動(dòng)信號(hào)（間斷方式電極自動(dòng)進(jìn)行清洗啟動(dòng)可以有兩種方式：定時(shí)啟動(dòng)和根據(jù)傳感器自診斷結(jié)果啟動(dòng)），也可以為pH計(jì)的自動(dòng)校驗(yàn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。正因?yàn)樽詣?dòng)清洗裝置、傳感器自診斷功能與自動(dòng)校驗(yàn)的關(guān)系如此密切，所以目前各pH計(jì)生產(chǎn)廠商所推出的大多數(shù)自動(dòng)校驗(yàn)裝置均包括自動(dòng)清洗裝置和傳感器在線自診斷功能。
雖然一些廠家所聲稱的都是自動(dòng)校驗(yàn)裝置，但是根據(jù)pH傳感器是需要人工插入標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液容器還是標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液可自動(dòng)噴向pH傳感器這兩種方式，將校驗(yàn)裝置分成半自動(dòng)校驗(yàn)裝置和自動(dòng)校驗(yàn)裝置。
半自動(dòng)校驗(yàn)裝置
日本橫河（YOKOGAWA）公司EXA PH202GpH變送器的自動(dòng)校驗(yàn)功能的操作見圖1。圖中左方是變送器的操作面板圖，用方式切換鍵可選擇“自動(dòng)校驗(yàn)”方式(如序號(hào)1中左下方顯示的AUT.CAL）；回答“YES”后，進(jìn)入序號(hào)2，左下方顯示“NEWSNS”（是否新傳感器？）；回答“NO”(新傳感器需重新調(diào)出原設(shè)定校驗(yàn)數(shù)據(jù))后，進(jìn)入序號(hào)3校驗(yàn)（CAL）狀態(tài)，將pH傳感器插入緩沖溶液；回答“YES”后，進(jìn)入序號(hào)4等待讀數(shù)穩(wěn)定，讀數(shù)穩(wěn)定之前，顯示值處于閃動(dòng)狀態(tài)；待讀數(shù)穩(wěn)定后，進(jìn)入序號(hào)5，顯示值處于正常顯示狀態(tài)，左下方顯示“CAL.END”（校驗(yàn)結(jié)束），若只進(jìn)行一點(diǎn)校驗(yàn)，可送入“YES”，校驗(yàn)過程結(jié)束，若需進(jìn)行兩點(diǎn)校驗(yàn)，可送入“NO”，回到序號(hào)3進(jìn)行第二點(diǎn)校驗(yàn)。
圖1 半自動(dòng)校驗(yàn)操作示意圖
上述過程橫河公司稱之為“自動(dòng)校驗(yàn)”，它包括緩沖溶液值自動(dòng)判斷（判斷范圍限定于NIST、US、DIN等規(guī)定使用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液）、緩沖溶液值溫度自動(dòng)補(bǔ)償、顯示讀數(shù)穩(wěn)定判斷和零點(diǎn)及量程自動(dòng)調(diào)整。但正如上面介紹的一樣，pH傳感器插入緩沖溶液及上述序列的確認(rèn)操作均須人工介入，所以我們將其定位于“半自動(dòng)校驗(yàn)”。
自動(dòng)校驗(yàn)裝置
1. 霍尼韋爾公司流通式自動(dòng)校驗(yàn)裝置
霍尼韋爾（Honeywell）公司的9782型pH分析儀提供的流通式兩點(diǎn)自動(dòng)校驗(yàn)裝置的工作原理見圖2。
