在线氢氧化钠浓度检测仪的工作原理介绍

在线氢氧化钠浓度检测仪的工作原理基于氢氧化钠（NaOH）溶液的物理或化学特性与浓度的定量关系，通过传感器实时捕捉这些特性变化，再经信号处理换算为浓度值，实现连续、自动化监测。其核心原理可分为折光法、电导率法两大类，具体如下：

一、核心原理：基于溶液物理特性的定量检测

1. 折光法

原理基础：氢氧化钠溶液的折射率随浓度升高而线性增大（浓度越高，溶液中分子密度越大，光线折射角度变化越显著）。通过测量溶液的折射率，可反推其浓度。

工作流程：

检测单元：传感器内置光源（通常为 LED 单色光）和折射棱镜。光线以固定角度射入棱镜与溶液的接触面，部分光线发生折射进入溶液，部分发生反射。

信号捕捉：光电探测器接收反射光强度，当溶液浓度变化时，折射率改变，临界折射角随之变化，反射光强度也会相应变化（符合斯涅尔定律）。

数据换算：仪器内置校准曲线（通过已知浓度的 NaOH 溶液预先标定），将反射光强度信号转换为浓度值。

关键技术：集成温度补偿模块（温度每变化 1℃，折射率会有微小波动），通过实时测量溶液温度，对折射率数据进行修正，确保精度（误差通常≤±0.1%）。

适用场景：清洁的 NaOH 溶液（如氯碱工业电解液、食品级液碱），无悬浮颗粒或色度干扰，响应速度快（毫秒级）。

2. 电导率法（适合中低浓度，需避免高浊度）

原理基础：氢氧化钠是强电解质，溶于水后解离为 Na⁺和 OH⁻，溶液电导率随离子浓度升高而增大（中低浓度范围内呈近似线性关系）。通过测量电导率可间接计算浓度。

工作流程：

检测单元：传感器含一对电极（通常为铂金或钛合金，抗腐蚀），电极间施加恒定交流电（避免电解反应干扰）。

电导率测量：离子在电场作用下定向移动形成电流，仪器测量电极间的电阻（电导率 = 1 / 电阻 × 电极常数），电流大小与离子浓度正相关。

信号修正：

温度补偿：电导率受温度影响显著（温度升高，离子运动加快，电导率偏大），仪器通过温度传感器实时采集温度，利用公式（如每升高 1℃，电导率修正 + 2%）校准。

非线性修正：高浓度（如＞30%）时，离子间相互作用增强，电导率与浓度的线性关系被打破，仪器通过预设的校准曲线（分段拟合）修正偏差。

适用场景：中低浓度 NaOH 溶液（如废水处理的中和液、纺织厂煮练碱液），需避免高浊度或含大量杂质（防止电极污染）。

二、在线检测系统的核心组成

无论基于哪种原理，在线检测仪均需配套以下模块，确保连续稳定运行：

传感器单元：直接接触或非接触（如折光法棱镜）测量溶液特性（折射率、电导率等）；

温度补偿模块：内置温度传感器，实时修正温度对测量值的影响；

信号处理单元：将传感器的物理信号（光强度、电阻）转换为电信号，经放大、滤波后，通过微处理器按校准曲线换算为浓度值；

数据输出单元：实时显示浓度数据，支持 4-20mA 电流信号或 RS485 通讯，可接入 PLC、SCADA 等控制系统，实现超标报警或自动加药联动。

三、核心优势：在线检测的 “实时性" 保障

与实验室离线检测相比，上海玄天SJT-6000A型在线氢氧化钠浓度检测仪通过传感器直接嵌入管道/反应釜，无需人工取样，可实时捕捉浓度波动（如电解槽中NaOH浓度从30%升至33%的瞬间变化），并通过补偿机制和自动化校准（如定时用标准液校准）维持长期精度，为工业生产的工艺调控、环保达标提供即时数据支撑。