ЭлБиб

ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ

3/2007

CРЕДСТВА И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕМА НОМЕРА

Прибор нового поколения

«Эксперт рН»

Водородный показатель (рН) – один

из наиболее часто определяемых пара*

метров водных растворов. Сложно найти

отрасль производства, где в задачи тех*

нологического или экологического кон*

троля не входит измерение величины рН.

Пищевое производство также не являет*

ся исключением. Измерение рН необхо*

димо как при контроле сырья и готовой

продукции, так и на разных стадиях об*

работки. Особо следует отметить такие

отрасли, как молочная промышленность,

производство сахара, пива, винодель*

ческая промышленность, производство

соков. Даже при использовании других

методов анализа, требующих приготов*

ления различных растворов с заданной

величиной рН, требуется рН*метр. При

этом определение рН должно прово*

диться оперативно, с высокой точностью

и с использованием простой, удобной в

эксплуатации и по возможности недоро*

гой аппаратуры.

В настоящее время применяется мно*

жество рН*метров различных произво*

дителей, отличающихся функциональ*

ными возможностями, дизайном и це*

ной. К сожалению, практически все эти

приборы не гарантируют правильность

результата в случае, когда пользователь

в силу неопытности, незнания или не*

внимательности выполняет некоторые

ошибочные действия. Мы обратили вни*

мание на то, что, несмотря на кажущу*

юся простоту процедуры измерения рН,

большинство пользователей не выпол*

няют ряд обязательных требований: не

термостатируют буферные растворы и

пробы, не учитывают зависимость зна*

чения рН буферных растворов от темпе*

ратуры, неправильно выбирают граду*

ировочные растворы, не контролируют

чувствительность электрода (крутизну

электродной функции), не дожидаются

установления показаний и т. д. [1]. Самое

неприятное, что применяемые в насто*

ящее время приборы не снабжены сле*

дящими системами, информирующими

об ошибках или недопускающими вы*

полнение некорректных команд. Таким

образом, пользователь получает невер*

ный результат, даже не подозревая об

этом.

Проанализировав указанные пробле*

мы, мы поставили цель разработать рН*

метр нового поколения, в котором будут

учтены все тонкости процедуры измере*

ния рН и современные требования,

предъявляемые к контрольно*измери*

С.В. Шорин, Н.К. Зайцев

ООО «Эконикс*Эксперт», г. Москва

тельным приборам. При этом прибор

должен оставаться предельно простым

в управлении, чтобы пользователь не

был обременен необходимостью долго

разбираться в множестве функций и

команд.

Разработанный нами прибор – рН*

метр «Эксперт*рН» – имеет постоянный

автоматический контроль на всех этапах

измерения и страхует пользователя от

ошибок. Прибор вносит коррективы са*

мостоятельно или информирует пользо*

вателя о возникших проблемах. Несмот*

ря на введение новых функций, прибор

стал проще в обращении. Если ранее от

оператора требовались определенные

знания электрохимии процессов, лежа*

щих в основе измерения рН, то теперь

анализ может выполнять даже неподго*

товленный пользователь, не опасаясь

получить неверный результат.

Ниже приведены основные отличи*

тельные особенности нового рН*метра

«Эксперт*рН».

1. Автоматический контроль влия

ния температуры при градуировке

К сожалению, пользователь часто за*

бывает, что значения рН стандартных

буферных растворов достаточно силь*

но зависят от температуры. Выполняя

градуировку без термостата, пользова*

тель незаметно для себя может внести

значительную ошибку. Например, один

из наиболее часто используемых бу*

ферных растворов – тетраборат натрия

0,05 М с рН=9,18 при 25 °С при сниже*

нии температуры всего лишь на 5 °C

будет иметь рН=9,23 (при 20 °С). Та*

ким образом, если выполнить градуи*

ровку при 20 °C, то при вводе значения

рН=9,18 пользователь внесет ошибку

0,05 ед. рН, что уже является макси*

мально допустимой погрешностью из*

мерения рН по действующим норма*

тивным документам. Для исключения

этого в память прибора «Эксперт*рН»

внесены таблицы зависимости рН всех

применяемых буферных растворов от

температуры. Во время градуировки

прибор измеряет температуру раствора

и автоматически вносит поправку в

значение рН, что гарантирует макси*

мальную точность результатов граду*

ировки. Таким образом, градуировку

можно выполнять без термостата при

любой температуре. Прибор диагнос*

тирует электродную систему и рассчи*

тывает значение крутизны электродной

функции.

2. «Интеллектуальная» автомати

ческая термокомпенсация

Автоматическая температурная ком*

пенсация предусмотрена в большинстве

выпускаемых рН*метров, но включение

данного режима должно выполняться

пользователем. Иными словами, опера*

тору необходимо всегда следить за тем,

какую температуру имеет анализируе*

мый раствор, какой была температура

буферных растворов при градуировке и

велика ли разница этих температур. Ис*

ходя из этого, пользователь принимает

решение о необходимости включения

режима автотермокомпенсации и акти*

вирует его. Конечно, это не вполне удоб*

но, поэтому многие измерения рН ока*

зываются неправильными именно пото*

му, что пользователь забывает про тер*

мокомпенсацию.

В приборе «Эксперт*рН» реализована

так называемая интеллектуальная авто*

матическая термокомпенсация. Принцип

действия основан на том, что прибор с

помощью температурного датчика авто*

матически контролирует температуру

анализируемого раствора, сравнивает ее

с температурой градуировки и самосто*

ятельно выбирает оптимальный режим

измерения – с термокомпенсацией или

без нее. Алгоритм работы прибора пре*

дусматривает также автоматическое

уточнение изопотенциальной точки элек*

трода. Данная функция позволяет

пользователю не задумываться о том,

что температура анализируемого раство*

ра может отличаться от температуры

градуировки, и о необходимости вклю*

чения режима температурной компенса*

ции. Результат измерений будет всегда

правильным, даже для растворов с не*

известной заранее температурой.

3. Самодиагностика

В ходе работы прибор автоматически

проверяет корректность команд и ре*

зультатов измерений на всех этапах эк*

сперимента: равенство температур бу*

ферных растворов, чувствительность

электрода (величину наклона электрод*

ной функции [2]), интервал градуиров*

ки, наличие подключенного температур*

ного датчика и т. д. В случае возникно*

вения ошибок прибор выводит на дис*

плей соответствующие сообщения или

подсказки. Таким образом, прибор не

позволяет пользователю выполнить из*

мерение рН некорректно и страхует его

от возможных ошибок.

4. Удобство управления

Простое, интуитивно понятное пользо*

вательское меню и большой графичес*

кий дисплей делают управление прибо*

ром предельно удобным и наглядным.

Мы оставили в прошлом маленькие

цифро*буквенные индикаторы и пере*

шли на графические дисплеи с нагляд*

ной контрастной индикацией показаний.

Одновременно с результатом измерения

рН на дисплей выводится значения ЭДС

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека