![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/11\/radiometer_phm26_16.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Tvrtka Radiometer osnovana je 1935. godine u Kopenhagenu, Danska, kada je zapo\u010dela proizvodnju mjernih ure\u0111aja za doma\u0107e proizvo\u0111a\u010de radio ure\u0111aja. Nekoliko godina kasnije tvrtka Radiometer je po narud\u017ebi jednog doma\u0107eg kemijskog laboratorija izradila pH metar koji je postao prvi komercijalno dostupan mjerni ure\u0111aj te vrste i uspje\u0161no se koristio po\u010detkom 1950-tih godina za mjerenje pH vrijednosti u krvi i dijagnozu prisutnosti polio-virusa, odnosno dje\u010dje paralize. Ovo revolucionarno otkri\u0107e postalo je temelj za ulazak Radiometra u proizvodnju medicinske opreme i ure\u0111aja. Danas je tvrtka Radiometer multinacionalna kompanija i jedan od vode\u0107ih proizvo\u0111a\u010da medicinskih laboratorijskih instrumenata sa gotovo stotinu vlastitih patenata i patentnih prijava.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n O pH mjera\u010dima ve\u0107 smo pisali u nekoliko na\u0161ih objava pa ovdje ne\u0107emo ponavljati teoriju:<\/p>\n Ponovit \u0107emo samo da je pH metar elektri\u010dki gledano milivoltmetar koji mjeri razliku elektri\u010dnog potencijala (napona) izme\u0111u dvije elektrode uronjene u mjerenu teku\u0107inu koja se pona\u0161a kao elektrolit. Te dvije elektrode kod pH mjera\u010da se naj\u010de\u0161\u0107e zovu referentna i indikatorska. Naj\u010de\u0161\u0107i tipovi elektroda su Calomel (referentna) i Glass (indikatorska) te su upravo za ova dva tipa elektroda predvi\u0111ene priklju\u010dnice i na na\u0161em mjera\u010du PHM 26.<\/p>\n Naponi koji \u0107e se pojaviti na elektrodama pH metra ovise o tipu i osjetljivosti istih, a tako\u0111er i o temperaturi otopina i rastvora sa kojima se radi. Stoga je kod pH metra izuzetno va\u017eno prije mjerenja izvr\u0161iti kalibracije glede ovih faktora jer u protivnom mjerenje ne\u0107e biti to\u010dno.<\/p>\n Za na\u0161 PHM 26 nemamo nikakvih podataka no vidimo da ima \u010detiri potenciometra za kalibraciju, odnosno prilagodbu ure\u0111aja prije mjerenja.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Potenciometrom sa oznakama temperatura 0 – 100\u00b0C (TEMPERATURE \u00b0C) vr\u0161i se temperaturna kompenzacija. Termometrom se izmjeri temperatura rastvora u koji su uronjene elektrode te se potenciometar postavi na vrijednost izmjerene temperature. Tako\u0111er, sa zadnje strane ure\u0111aja imamo BNC priklju\u010dnicu EXTERNAL TC na koju se mo\u017ee spojiti odgovaraju\u0107i temperaturni senzor uronjen u mjereni rastvor tako da se temperaturna kompenzacija vr\u0161i automatski (sklopka u polo\u017eaju T. C. EXTERNAL).<\/p>\n Ostala tri potenciometra koriste se za kalibraciju, odnosno umjeravanje pokazivanja samog mjernog instrumenta sa naponskom karakteristikom koju daju upotrijebljene konkretne elektrode u \u010ditavom pH rasponu vrijednosti. To uklju\u010duje postupke kalibracije uz pomo\u0107 pufer-otopina (BUFFER), odnosno otopina to\u010dno poznatih pH vrijednosti. Potenciometar ELECTRODE SENSITIVITY % ima raspon 90-100% i slu\u017ei za kalibraciju elektrokemijske osjetljivosti konkretnih elektroda (slope). Potenciometrom ISO pH\u00a0 (5,6-10 pH) vjerojatno se vr\u0161i tzv. “isothermal intersection” popravak. Naime, u idealnim uvjetima potencijal na elektrodama kod neutralnih otopina (pH 7) trebao bi biti uvijek nula (pH 7 = 0 V). Napon na elektrodama zatim raste prema pozitivnim vrijednostima kako se pH vrijednost smanjuje prema pH 0, odnosno raste prema negativnim vrijednostima kako se pH vrijednost pove\u0107ava prema pH 14. No, razlike u temperaturi otopine mogu neutralnu to\u010dku pomaknuti tako da nula volti vi\u0161e ne\u0107e biti na pH 7. Ovim potenciometrom namje\u0161taju se naponski odzivi elektroda tako da se kod svih temperatura linije odziva elektroda (slope) sijeku u to\u010dki koja odgovara pH 7 = 0 V. Potenciometar BUFFER ADJUSTMENT ima raspon 0-130 i vjerojatno slu\u017ei za korekciju instrumenta na odabrani pufer. Ovdje \u0107emo samo napomenuti da postupak umjeravanja zahtjeva vi\u0161e testova sa puferima razli\u010ditih vrijednosti pH kako bi u kona\u010dnici pokazivanje instrumenta u pH vrijednostima pratilo stvarnu promjenu napona na konkretnim elektrodama, kako glede nulte vrijednosti (pH 7) tako i glede krivulje (strmine) porasta napona sa porastom kiselosti, odnosno lu\u017enatosti otopine. Svakako je pravilo uvijek napraviti vi\u0161e razli\u010ditih umjeravanja i zatim vi\u0161e uzastopnih mjerenja kako bi bili sigurni u dobiveni rezultat.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Vidimo kako je sa PHM 26 mogu\u0107e izravno mjerenje pH vrijednosti pomo\u0107u kalibriranih Calomel i Glass elektroda, no tako\u0111er je mogu\u0107e i mjerenje napona do 2800 mV \u010dime je instrument pogodan i za druga elektrokemijska mjerenja. Kao \u0161to znamo, na staklenoj indikatorskoj elektrodi nastaje napon od 59,16 mV po jedinici pH, a kao \u0161to vidimo na skali, mjerno poja\u010dalo instrumenta PHM 26 je kalibrirano tako da promjena pH vrijednosti za jedan odgovara promjeni napona od to\u010dno 100 mV. Tako se mo\u017ee koristiti ista skala za mjerenje pH i za mjerenje napona.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Netko tko se bavi laboratorijskim mjerenjima pH vrijednosti i sli\u010dnim elektrokemijskim mjerenjima vjerojatno \u0107e odmah shvatiti sve mogu\u0107nosti te to\u010dan na\u010din kalibracije i upotrebe mjera\u010da PHM 26. S elektri\u010dne pak strane gledano pH metar nije ni\u0161ta drugo nego osjetljivi (mili)voltmetar i sve te silne kalibracijske kontrole nisu ni\u0161ta drugo nego mjerni otpornici i djelitelji napona u ulaznim ili izlaznim krugovima mjernog poja\u010dala kako bi se pokazivanje napona uskladilo sa stvarnom pH vrijednosti otopine u specifi\u010dnim uvjetima. Stoga \u0107emo mi i ovaj pH metar testirati kao obi\u010dan voltmetar, no prije nego ovaj 45 godina stari ure\u0111aj priklju\u010dimo na napajanje pogledajmo kakvo je stanje u unutra\u0161njosti.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mjera\u010d PHM 26 je principijelno jednostavan ure\u0111aj. Sastoji se od izvora simetri\u010dnog napajanja 15 V i mjernog poja\u010dala kojemu se ovisno o odabranoj vrsti mjerenja i mjernom opsegu na ulazu preklapaju odgovaraju\u0107i mjerni otpornici.<\/p>\n <\/p>\n Tiskana plo\u010dica pH metra PHM 26. Na gornjoj polovici plo\u010de smje\u0161tenje su komponente ispravlja\u010da i stabilizatora napona napajanja, a donjoj polovici plo\u010de je mjerno poja\u010dalo sa ulaznim i izlaznim priklju\u010dnicama.<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n Napajanje se sastoji od mre\u017enog transformatora, mosnog diodnog ispravlja\u010da, kondenzatorskog filtra i dva simetri\u010dna stabilizatora napona (+15 V i -15 V). Stabilizacija napona je realizirana operacijskim poja\u010dalima LM301 i tranzistorima za serijsku regulaciju pozitivnog napona (NPN, 2N1711) i negativnog napona (PNP, 2N2905).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mjerno poja\u010dalo, prema komponentama sa tiskane plo\u010dice mo\u017eemo podijeliti na \u010detiri stupnja:<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Crnu valjkastu komponentu sa \u0161est izvoda i oznakom TD121 zapravo i nismo sa sigurno\u0161\u0107u identificirali no sve upu\u0107uju na zaklju\u010dak da je ovdje rije\u010d o dvostrukom opto-paru (optocoupler) predvi\u0111enom za opti\u010dku izolaciju ulaznog istosmjernog naponskog signala sa elektroda od ostalih elektri\u010dnih sklopova pH metra. Izolacijom mjernog signala od ostalih sklopova uvelike se umanjuje mogu\u0107nost prijenosa \u0161uma i smetnji u korisni signal. Dvostruki foto-parovi pak se koriste kako bi se kompenzirala nelinearna karakteristika odziva LED ili IC diode u opto-paru. Oda\u0161ilja\u010dke i detektorske foto-diode u takvom opto-paru su me\u0111usobno opti\u010dki spregnute pri \u010demu se jedna detektorska foto-dioda koristi za prijem signala, a druga je u povratnoj vezi poja\u010dala za kompenzaciju nelinearne karakteristike prijenosa signala.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u0160to se ti\u010de stanja komponenti vidi se da su filtarski elektrolitski kondenzatori ve\u0107 po\u010deli polako ispu\u0161tati elektrolit, no ve\u0107i problem je u trimer-potenciometrima u krugu regulatora napona kojima je zbog zamora materijala i korozije klizni kontakt toliko oslabio da se pri najmanjem dodiru odvaja od izolacijskog tijela. Stoga smo prije pu\u0161tanja u rad zamijenili ove dotrajale komponente.<\/p>\n Testom pH metra PHM 26 prona\u0161li smo jednu prili\u010dno specifi\u010dnu karakteristiku koju do sada nismo sreli kod nijedne druge izvedbe pH metra ili voltmetra. To je takozvana SUPPRESSED ZERO funkcija. No, krenimo redom.<\/p>\n Prva sklopka ima pet polo\u017eaja:<\/p>\n Druga sklopka koristi se za pomicanje granica mjernih opsega za 100 mV (10 mV) prilikom mjerenja napona, odnosno kada je tre\u0107a sklopka u polo\u017eaju SUPPRESSED ZERO (mV) ili EXPANDED x10. Tako je u polo\u017eaju 0 mjerni opseg raspona 0-1400 mA (SUPPRESSED ZERO mV), odnosno 0-140 mA (EXPANDED x10). Sukladno tome vrijedi slijede\u0107e:<\/p>\n <\/p>\n Na opsezima mjerenja napona (SUPPRESSED ZERO (mV) ili EXPANDED x10) donja \u010detiri potenciometra za kalibraciju pH elektroda su isklju\u010dena iz mjernog kruga. Oni se uklju\u010duju samo na polo\u017eaju NORMAL gdje se onda vr\u0161i mjerenje sa kalibriranim elektrodama i o\u010ditanje je izravno u pH. Polo\u017eaj DSEP (mV-) i crvena skala 0-280 mV vjerojatno se koristi za specijalna elektrokemijska mjerenja (Dead Stop End Point).<\/p>\n Na zadnjoj strani instrumenta nalaze se jo\u0161 dvije DIN priklju\u010dnice za spajanje vanjskih registracijskih ure\u0111aja. Jedan izlaz je naponski, odnosno jedna jedinica pH odgovara porastu napona od 10 mV, a drugi izlaz je strujni, odnosno jedna jedinica pH odgovara porastu struje za 0,1 mA.<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a>pH skala uskla\u0111ena je sa mV skalom tako da jedna pH jedinica odgovara promjeni napona od 100 mV. Crvena skala DSEP vjerojatno je kalibrirana za specijalna elektrokemijska mjerenja (Dead Stop End Point). Vidimo dva crvena markera oko vrijednosti 7,8 (crveni trokut i iznad njega crvena crtica unutar ph skale). Markeri bi trebali ozna\u010davati neutralni polo\u017eaj kazaljke (mehani\u010dka nula) kod mjerenja napona, odnosno kod mjerenja pH vrijednosti.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>Priklju\u010dnice za pH elektrode (lijevo), mre\u017eni kabao, osigura\u010d i priklju\u010dnica uzemljenja (sredina), BNC priklju\u010dnica za temperaturni senzor i DIN priklju\u010dnice za registracijske ure\u0111aje (desno).<\/em> <\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Precizni mjerni otpornici proizvo\u0111a\u010da Radiometer montirani su na plo\u010dicama odmah uz sklopke za odabir vrste i opsega mjerenja.<\/em> <\/span><\/p>\n<\/a>Ovaj kombinirani otpornik od 4+8 k\u2126 vezan je paralelno na \u017eice kojima se dovodi mre\u017eni napon 220 V. Time kroz njega te\u010de struja od 18 mA, odnosno disipira se snaga od 4 W. Ovaj otpornik (smje\u0161ten u blizini mjernog poja\u010dala) vjerojatno se koristi kao mali grija\u010d unutra\u0161njosti pH metra za temperaturnu stabilizaciju elemenata mjernog poja\u010dala. Sli\u010dne grija\u010de smo ve\u0107 susretali kod nekih drugih elektroni\u010dkih ure\u0111aja, na primjer za temperaturno kontrolirane komore preciznih kvarcnih oscilatora (Broja\u010d frekvencije HP 5245L sa konverterom HP 5254B<\/a>) ili za temperaturnu stabilizaciju \u010ditave unutra\u0161njosti ku\u0107i\u0161ta (Audio oscilator Trav-Ler TS-382B\/U<\/a>).<\/em><\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Dva simetri\u010dna stabilizatora napona (+15 V i -15 V).<\/em> <\/span><\/p>\n\n
<\/a>Mjerno poja\u010dalo pH metra PHM 26.<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n\n
\n