PH传感器使用说明.doc

SBE18 pH校正数据
pH系数
pHslope=4.6534，pHoffset＝2.5013
pH
温度（度）
压力（伏）
仪器输出（pH单元）
偏差
4.0
20.9
1.688
4.004
0.004
7.0
20.9
2.499
6.991
-0.009
10.0
20.9
3.317
10.004
0.004
pH=7.0+（Vout-pHoffset）/（pHslope*K*1.98416E-4）
其中
Vout＝pH输出电压值
K为所测水的开氏温度
偏差＝仪器输出pH值－实验室pH值

SBE压力测试证明
低压测试：45 PSI 15分钟
高压测试：1500 PSI 30分钟
通过测试

应用说明书NO.18-1：SBE18，27，30和AMT pH传感器校准（pHTIF 2.0）
该应用说明书适用于SBE 18 pH传感器，SBE 27 pH/ORP（Redox）传感器，SBE 30 DO/pH/ORP传感器，AMT Analysenmesstechnik GmBh pH传感器
海鸟软件pH计算公式如下：
pH=7.0+（Vout-offset）/（1.98416E-4*T *slope）（见附录方程）
其中，
T是开氏温度
Vout＝pH传感器输出电压值（0～5伏）
Offset和slope＝校准系数，是由一系列实验室溶液测定pH值和输出电压值的最小二乘拟合关系确定。其中使用了标准比测溶液的温度测量值。这两个系数由pHFIT软件结合校准表计算得到（海鸟在设备封装中包括了校准表，该表提供了offset和slope值，被输在配置文件（.con）中）。

使用者二次校准
海鸟为客户提供了校准pH传感器使用的pHFIT软件。pHFIT是SEASOFT－DOS软件包的一部分；最新版本可以从海鸟网站下载得到。
如需要，二次校准步骤如下：
1. 准备一系列实验室标准测量样品（多于25个样品）；保持样品大约处于同一温度，并记录。
2. 记录传感器在每一个样品溶液中的输出电压值
说明：对于海鸟18，27，30，测量时，要保证传感器探头前端的阳极和样品保持通电连接
3. 运行pHFIT
A. 安装SEASOFT-DOS，运行pHFIT。
B. 在DOS提示符下，输入传感器序列号和样品溶液温度
C. 在DOS提示符下，输入多于25个样品的pH值和电压值。完成后，程序给出offset、slope值和偏差值。
4. 把新的offset和slope值输入到CTD配置文件中。下面给出使用SBE 数据处理对.con文件的修改流程。
A． 安装SBE数据处理程序，点击SBEDataProce.exe.
B． 在配置菜单中，选择CTD应用
C． 在对话框中，选择打开，选择应用.con文件。
D． 在传感器列单中，双击pH传感器
E． 在对话框中，输入新的offset和slope值，点击ok
F． 点击保存或另存为改变的.con文件
附录－海鸟方程
Vout＝offset＋〔slope×（R*T/F）*ln(10)*（pH-7）〕
其中
R=气体常数＝8.31434
F=法拉第常数＝9.64867*10E+4
T为开氏温度
Vout＝pH传感器的输出电压值
把R,F和ln(10)值代入上式，
Vout＝offset＋〔slope*1.98416*10E-4*（pH-7）〕
所以，pH=7.0+（Vout-offset）/（1.98416E-4*T *slope）

SBE18 ,22,27,和30 pH传感器的储藏、保存和校准
当pH传感器非使用时，
1. 打开保护液瓶盖，把保护瓶放在pH传感器塑料探头上，沿塑料探头尽量滑动该瓶，旋转瓶子进入探头帽。保证瓶中有足够的液体能够至少覆盖玻璃电极和Teflon连接部分。
2. 以相反的顺序移去该瓶
移去或安装保护液瓶时，不要从侧向对电极施力。电极外壳是塑料的，但是内芯是玻璃的，如果野蛮操作，会给其带来损害。
保护液是pH为4的饱和KCl溶液。pH为4的酸性溶液，能够很大程度去除传感器的污染。如果需要添加溶液，可以使用商业瓶装产品，KCl晶体和蒸馏水。
传感器可以允许短时间缺少浸液保护，可以通过浸泡几个小时回到初始化状态。然而在直接暴露在太阳下等极端条件，将造成其内部损坏。低温将使空气进入传感器，会引起压力相关问题。
说明：传感器包括无机电解液和内部抗菌设计，使得其适用于海洋环境

校准pH传感器
海鸟pH传感器通过商业标准液来校准（±0.02pH）。 在用于现场pH测定前，进行阶段性校准，典型范围为7-8 pH。最好的校准是在放入标准液比测之前把传感器在无离子水中浸泡30分钟。

校准顺序
1. 为了使校准易于操作，松开固定卡，将其从CTD上解下，但保留与CTD连线。
2. 运行SEASAVE V7，设置使其显示pH电压值（pH电压数据通道在CTD手册配置文件上给出说明，启动实时数据获取。
3. 用一根线连接到传感器插头一端的螺丝上，另一端浸入溶液中。
4. 把pH探头浸入溶液1分钟，等到输出电压信号完全稳定。
5. 重复上述过程，至少再测两个以上的pH，尽可能选择感兴趣的pH值区域范围。在测量不同pH值溶液中间，用无离子水冲洗pH探头。
从18-1应用手册中可以看到使用pHFIT程序计算pH校准系数。在CTD配置文件（.con）中导入该系数。
说明：在我们的SEASOFT－win32程序中，使用SEASAVE V7(实时数据获取软件)或SBE数据处理软件的配置菜单去编辑CTD配置文件。当编辑.con文件时选择pH为电压传感器;软件提供slope和offset值.
使用说明NO.76

SBE18pH安装提示
为减少生锈，应避免传感器外壳金属与固定架金属的直接接触。可使用热缩管等材料外包卡环等，或使用不锈钢材料。
传感器内充干氮气。任何时候入必须打开传感器外壳后，需要重新充入干氮气，防止传感器内部温度降低后，外界空气侵入。

pH或pH/ORP 传感器和锚系应用
海鸟pH和pH/ORP传感器(SBE18和SBE27)都是为在剖面CTDs上使用而发展起来的。如果使用者熟悉实验室电化学传感器参数就能够知道它们内在的缺点和限制，例如：有限的深度、偏移和需要经常性地校准、压力滞后、很脆、预期寿命短等等。如小心使用，该传感器在很多调查和研究应用中是十分有用的.
pH传感器在锚系方式使用中结果不能令人十分满意。因为锚系使用中，经常性校准是很难实现的。长时间浸泡在海水中，会加速外部海水通过探头外膜扩散到传感器内部的电极，可能引起漂移直至最终失灵。
生物污染也能导致漂移,但是我们没有办法来防止生物污染。在锚系应用中，我们还发现了由间歇式采样方式引起的采样附加不确定性。间歇式采样中，主控设备起动，驱动pH或pH/ORP传感器，记录数据，接着整个系统又回到睡眠状态。由于电化学传感器间隔放置时间比较长，在每次启动采样过程中并不一定能达到稳定状态。因此多次采样数据存在不确定的差异。这些差异作为采样噪声被加入到记录中。因为传感器可能从未达到完全平衡采样状态，所以即使采用平均方法也不能保证去除这些差异，获得准确测量值。因此我们不再推荐在锚系上使用该传感器。
一般来说，对于剖面连续测量方式，生物污染不再是一个问题，测量数据的稳定性也能够保证。每次测量启动时间一般在30~90秒之间。剖面测量不会产生连续的海水浸入问题。并且传感器可以经常性校准。
如果选择继续在锚系上使用pH/pHORP传感器，应该延长上电与采样间隔时间， 60秒的时间间隔时达到稳定的最小极限。