CPS91E电极E+H测量原理和结构详细描述

一、测量原理

电位测量法：

CPS91E电极通过电位测量法来表征介质的pH值。当电极与待测溶液接触时，电极玻璃膜上会产生电化学电位，该电位值与介质的pH值成一定比例关系。

电极内部包含参比电极，它提供一个稳定的参考电位。当测量电极与参比电极之间的电位差时，可以计算出介质的pH值。

能斯特方程：

电极测量的核心理论是能斯特方程（NERNST），该方程描述了电极电位与溶液中离子活度之间的关系。

根据能斯特方程，电极电位与溶液中氢离子活度的对数成正比，因此通过测量电极电位可以推算出介质的pH值。

二、结构描述

电极头部：

电极头部包含玻璃膜，这是电极感应H+活度变化的关键部位。玻璃膜表面有一层大约0.1mm的水合层，在酸性条件下，待测溶液中的氢离子进入到水合层；在碱性条件下，水合层中的氢离子扩散到待测溶液中。这种进入和扩散过程会形成一个膜电位。

电极头部还包含参比电极，通常为Ag/AgCl参比系统，用于提供稳定的参考电位。

电极杆和电缆接口：

电极杆用于连接电极头部和电缆接口，它起到支撑和保护电极头部的作用。

电缆接口用于连接电极和测量系统，确保电位信号的准确传输。

数字式传感器：

CPS91E电极内置数字式传感器，用于储存标定参数和其他信息（如总运行小时数或工况下的累计工作小时数）。这些参数在传感器成功连接变送器后会自动传输至变送器中，用于计算当前测量值。

数字式传感器还提高了电极的抗干扰能力，确保数据安全。

其他结构特点：

CPS91E电极采用开孔结构设计，适用于污染介质测量。同时，电极内部填充有参比电解液，用于维持参比电极的稳定电位。

电极还包含温度传感器，用于测量介质的温度并补偿因温度变化而引起的电位变化。