基于ATmega128和μC/OS-II的在线钠离子分析仪的设计

2011-09-30 12:27:15来源: 互联网
1 引言
    水和蒸汽是热力系统中的锅炉、汽轮机、过热器等设备的重要工作介质。当火力发电厂正常运行时,热力设备中都有水或蒸汽在流动。水、汽的品质都有规定的指标,一旦水、汽品质的指标超标,就会加速热力设备的腐蚀、结垢和积盐。当水汽中携带一些含钠的杂质时,将会导致汽轮机金属材料的点蚀、应力腐蚀或腐蚀疲劳,这些腐蚀通常会造成重大的经济损失。严重时甚至造成重大事故。钠离子含量是发电厂水汽品质的重要指标之一。因此,为防止结垢、结盐,减缓系统中金属部件的腐蚀。保证系统的安全经济运行,必须对电厂水汽系统中钠离子含量进行严格监测和控制。


2 测量原理
    钠离子的测量是基于电化学中的电位分析法,由测量电极和参比电极及待测溶液构成原电池。测量电极是对钠离子具有选择性的玻璃电极,参比电极的电位保持恒定。当测量电极与参比电极同时浸入溶液后,即组成测量电池对,图1给出测量电池的示意图。其中钠测量电极的电位随溶液中钠离子的浓度符合能斯特方程式:
   

                                      

    式中:E为钠电极电位;E0为钠电极的理论等电位点电位;R为气体常数,R=8.317 J/(mol.K),T为溶液的绝对温度,T=273+t,K;F为法拉第常数,F=9.649×104 C/mol;C为钠离子的浓度,ppb;f为钠离子活度系数,对于1 000 ppb以下的稀溶液f≈1。由钠离子选择性电极、参比电极以及待测溶液构成测量电池,通过一个高阻抗的毫伏计对被测溶液进行精确的电位测量,从而可直接测定溶液中钠离子的含量。


3 水路设计
    对钠有选择性的玻璃电极对氢离子的响应比对钠离子响应还敏感,所以氢离子是钠测量时主要的干扰源,要用碱性试剂加以抑制。在对Na+的测量过程中需要合适的水路设计,对水样进行恒流,碱化。水路设计及工作过程如图2所示。

[1] [2] [3]

关键字:钠离子分析仪  ATmega128  μCOS-II  AD7714

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0930/article_3604.html
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