스마트계측기[blog]

유리막 pH 센서의 임피던스

유리막 pH 전극의 임피던스는 10 ~ 100 메가옴이고 온도에 크게 영향을 받는다. 금이 생기거나 깨지면 임피던스가 1메가옴 혹은 1메가옴 이하로 작아진다.

온도보상이 되는 임피던스 측정회로를 이용하여 임피던스가 일정값이하로 낮아지면 경보를 울리도록 하면 전극의 결함(금이 생기거나 깨지는 현상)을 알아낼 수 있다.

pH 센서의 임피던스 측정

pH 측정기에서 가장 중요하게 취급되어야 하는 부분은 pH 센서이다.

널리 사용되는 pH 센서의 사용기간은 보통 6 ~ 12개월이지만 열악한 환경에서는 이보다 더 짧아질 수 있다.

전극의 감응기울기가 점차적으로 줄어들거나 기준전극이 오염되는 등의 전극의 결함은 천천히 발생될 수도 있다.

혹은 전극이 깨지거나 불순물로 코팅이 되고 기준전극의 junction이 막혀 갑자기 문제가 생기기도 한다.

두 경우 모두 버퍼기준용액으로 교정하기 전까지는 센서의 결함을 알 수가 없다. 임피던스 측정은 이러한 문제점을 실시간으로 알아내기 위한 방법이다.

버퍼교정의 오차

버퍼용액의 pH 값은 25℃를 기준으로 정해지지만 실제 pH 값은 온도에 따라 변한다. 대개 온도에 따른 pH 값이 버퍼용액병에 적혀있다.

교정할 때 온도에 맞는 pH 값을 이용하지 않으면 감응기울기와 영점값을 구할 때 오차가 발생할 수 있다.

이것은 온도에 따른 pH 값을 측정기에서 자동으로 보상해주는 기능을 사용하면 방지할 수 있다.

또다른 교정오차는 교정을 너무 서둘러 하는경우에 생긴다. 이때 pH 전극은 버퍼용액에 완전하게 감을을 하지 않은 상태가 된다.

특히 pH 전극의 온도가 높은데 버퍼용액의 온도까지 전극의 온도가 내려갈수 있도록 충분한 시간을 주지않는 경우 이로 인해 오차가 생길 수 있다.