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维修直播--PHS-3C酸度计。

祥子

2011/09/02

私聊

紫外可见分光光度计（UV）

[11.09.03.7:57] 上图

[11.09.03.8:00] 心里有点不安。（酸度计仪器理论比分光理论还复杂）

[11.09.03.8:09] 不急拆，先用PH校准器检测一下.

校准器：模拟电极的输出mV值。

[11.09.03.8:10] 校准器选1档，输出大概是59mV，高阻态，仪器显示40mV~50mV的变化。可能是指示电极连接的前级运放有问题了。

[11.09.03.8:20]故障基本知道了，开始拆机。

[11.09.03.8:26]拆开了。有点失望。跟以前的PHS-3C内部电路板差不多，只是显示屏弄的好看了点。

电路板。

阿门，又是TLC27L4,这个市场上买不到，只能从厂家买。酸度计上用的多得还有一个是CA3140.这个市场上能买到。

[11.09.03.8:30]

[11.09.03.8:40] 开始细致查一下这个前级放大电路。

带上防静电手环，因为TLC27L4，容易被静电打坏，而且，在焊接TLC27L4时，一般最好拔掉烙铁插头，就像焊接MOS管时一样。防静电的烙铁，可能不需要。

[11.09.03.8:45]开始查，需要点时间。

[11.09.03.8:54]发现问题了。上图

发现什么了没？

继续。

发现没。

其实，这里是被我挑开了，最初是轻微接触的状态。

另外，发现富士的AV105的文字模式，可以拍出清晰图片，如下：看看，可以看清芯片的型号。

（注：JPG格式被自动标注了仪器信息网，Gif格式的不能自动识别。）

[11.09.03.9:00] 烙铁预热。但愿这里焊接上就好了。一般就是TLC27L4的问题。显示不稳定，没读数，一般就查TLC27L4这一块。

但愿是是这里的问题。其实也没什么好修得。好了的话，我们着重看看电路板的细节。

[11.09.03.9:20] 确实是那里的问题。下图中，校准器设置0V,酸度计显示0mV，很稳定。

另外：酸度在不使用时，指示电极处要插上短路插（保护TLC27L4），如果你丢了短路插的话，可以到电子市场，买个如下图的东西来做个。

拆开。

好了，短路插，做好了。插到酸度计的指示电极处吧！

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[11.09.03.9:20] 修理完毕。我们拆解一下，着重看一下上面那个大屏幕显示屏和键盘。

键盘：（说实话，也有点失望，没更先进的吗？）

显示屏：图中的两个圈背光引线。一般显示屏不亮，能隐约看到字，就查这里有没电压。LCD显示屏一般很少坏，基本是驱动芯片问题（引脚虚焊等等接触不好的问题）。很大个，不过控制电路很简单。

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电路板详解：

TLC27L4: 四运放

MC1403: 输出2.5V的电压基准。供给ICL7135

ICL7135: 数模转换芯片。

NE555:估计是产生ICL7135的时钟。

W78E05:微处理器。

HT1621: 显示屏驱动芯片。控制那个大屏幕显示屏的。显示问题，重点是这里。

电路结构：

PH电极信号的放大：

这里采用的是TLC27L4,四个运放中基本三个都用到了。

不画TLC27L4的电路了。采用一个书上介绍的。

注：106~109欧姆，是10的六次方和10的九次方，PH电极的输出电阻。

PH电极阻抗的匹配问题：

电路就说到这里了。

附个电路图（简单的纯模拟的）：

看懂了吗？

进阶：

继续......

下面说一说PH电极的问题-----

PH计斜率调不到的问题。

有些PH计的定位和斜率调整是用旋钮的，一般定位还是非常好调到，调斜率有时候调不到。仪器的斜率旋钮是有个调节范围的，比如95%~100%，如果电极本身的斜率低于95%，那就调不到100%。而且这种斜率调不到，我的经验是，一般电路上不好修复（当然，我不了解它的电路）。

不过，有篇文章，可以看看思路。

来自：维库

1）斜率校正器。酸度计的温度补偿器是按玻璃电极的理论斜率设计的。但是，一般pH玻璃电极的实际斜率低于理论斜率值。而且随着pH玻璃电极的存放和使用期增加，其斜率还要下降。通常出厂的221pH玻璃电极和231pH玻璃电极的转换系数约在98%以上。所以对于0.02级以上的酸度计，如果不具有斜率校正功能，那么作为传感器的电极，其误差就有可能超出酸度计的等级要求。这样就使得高精度的酸度计失去了其现实意义，为了弥补pH玻璃电极斜率不足100%的现象，现生产的0.02级以上酸度计都设有斜率校正器，用于校正pH玻璃电极本身斜率与理论斜率值的误差。酸度计中斜率校正器的校正范围一般是95%～100%左右，离子计的斜率校正器的校正范围是80%～110%左右。pH计的斜率校正器，可以采用两种pHs标准溶液来定位。

　　2）斜率校正电路。酸度计或者其他离子计的斜率校正电路也是通过调节放大器的灵敏度来校正斜率的，如图1所示。

　　图中，电位器RPt是温度补偿器；电位器RP1是斜率校正器，它串接在运放的负反馈回路中，通过调节RPI，运放电路的闭环增益发生了变化，改变了酸度计的灵敏度，从而达到斜率校正目的。

如何判断电极的好坏

转个文章：

一般ph计的检测电极，主要以电极的斜率来判断电极的好坏，同时也可辅以电极的零电位mV值判断。

对于工业场合电极，出厂标准为斜率95%——105%。零电位：±15mV，零电位是一个范围，在此范围内均是很好的电极，而不是有的仪表厂家给的8.2mV，限制电极零电位在8.2mV附近。使用一段时间以后，零电位会发生变化，±60mV以内均是允许的。但斜率应不低于70%，若要求精确一些，则不应低于80%。

pH测量采用的是电位分析法，所谓电位分析法，即是用零电流法对电化学电池的电极电位进行测量。而pH电极的主要特点又是高内阻，一般为几十兆欧至几百兆欧。因此它要求pH计具有很高的输入阻抗。一般pH计的输入阻抗应至少是电极内阻的1000倍以上。因此，pH计输入阻抗应>5×1011Ω至1×1012Ω，但由于玻璃的内阻不是一个常数，而是温度的指数函数。如一支电极在28℃时内阻为100兆欧，而在7℃时，内阻就是800兆欧了，到0℃时就是1600兆欧了。

因此pH计输入阻抗如果不是足够高，显示值就会漂移、不稳定。同时，会在测量回路中产生电流，从而使电极极化，破坏参比电极，因此，pH计设计时，输入阻抗必须达到1012Ω以上，但这还不够，在实际应用中，有些仪表的输入阻抗部位密封性不好，或置于易变潮的位置，这样经过一段时间后，则输入阻抗根本达不到1012Ω以上的要求，而这一问题又是隐性的，往往显示值不准确时，首先就怀疑到是电极的问题，这实在是对电极的冤枉！

关于ph计电极的寿命，国家标准是“电极的保证期：从电极上所标注的制造日期起，在一年有效期内拆箱使用时，制造厂应负责修理或退换。”

因此电极的质量保证期限以没有经过使用为前提，期限一年。笼统的讲电极的寿命是一年，是不正确的。

电极的使用寿命跟使用介质有很大关系，不同介质使用寿命完全不一样。在很多恶劣的场合，可能仅使用2个月。而有些较好的介质，则使用达一年左右甚至更长。因此，我们建议用户尽量购买厂家最近时间生产电极！存放时间越短，则使用效果越好！

附：PH电极斜率估算法

将仪器放在mV档电极插入6.86pH标定液中，读得电位值为10mV（25度），再清洗干净放入4.00pH标定液中，读得电位值为170mV（25度），根据测得的mV值估算下电极的斜率：估算方法：（10-170）Mv/（6.86-4）PH=-55.94，即每个PH的级差为-55.94mV，再根据该溶液25度时的理论级差为59.16，计算出电极的斜率值，方法：测得的级差 / 理论级差*100%=94%。

pH计电极的修复

pH复合电极的“损坏”，其现象是敏感梯度降低、响应慢、读数重复性差，可能由以下三种因素引起，一般客户可以采用适当的方法予以修复。
(1)电极球泡和液接界受污染，可以用细的毛刷、棉花球或牙签等，仔细去除污物。有些塑壳pH电极头部的保护罩可以旋下，清洗就更方便了。
(2)外参比溶液受污染，有些电极的结构是可添加溶液的，此时，可用针筒将电极的外参比溶液抽净，配制新的3．3mol／L或饱和KCl溶液，再加进去，注意第一、二次加进去时再要抽出来，以便将电极内腔洗净。
(3)玻璃敏感膜老化：将电极球泡用0．1mol／L稀盐酸(9ml盐酸用纯水稀释至100m1)浸泡24小时，用纯水洗净，再用电极浸泡溶液浸泡24小时。如果钝化比较严重，也可将电极下端浸泡在4％氢氟酸溶液中3～5秒钟(溶液配制：4ml氢氟酸用纯水稀释至100m1)，用纯水洗净，然后在电极浸泡溶液中浸泡24小时，使其恢复性能。

[11.09.03.10:45] 直播结束啦。

（现在才发现，这台PHS-3C不能自动温度补偿，必须手动输入。不过，自动温度补偿，关键是测量，测量现在也越来越集成化了，所以也很简单。测量出温度，仪器自己计算，进行补偿。）

祥子pia，pia的直蹦坟地....你还追啊，我到家了。

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dahua1981

第1楼2011/09/02

应助达人

我们有这个牌子的不过现在不用了
期待中

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milu

第2楼2011/09/02

期待你的大帖

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mengzhaocheng

第3楼2011/09/02

应助达人

期待祥子老师大作！

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祥子

第4楼2011/09/02

绝对不是大作。

能给大家找点乐子就ok了。

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私聊

雾非雾

第5楼2011/09/02

应助达人

怎么我们用的上海智光的pH计型号也是PHS-3C？是冒牌的？

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祥子

第6楼2011/09/02

不是，PHS-3C只是个型号。不同厂家可以用相同的型号。

这种是没有知识产权的。

就像计算机用的处理器，最初是8086，然后是80286,80386,80486,到后来Intel为了保护知识产权，不然自己好东西，别人也用相同的名字，亏大了，所以，从80586开始，使用pentium命名了。别人就不能再跟着用了。

好像pent代表五，ium表示化学符号，神秘的感觉，就像我名字nemoium,nemo+ium，嘿嘿。
雾非雾(mcds) 发表:怎么我们用的上海智光的pH计型号也是PHS-3C？是冒牌的？

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老化验工

第7楼2011/09/03

谢谢分享，颇有裨益！

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tutm

第8楼2011/09/03

非常有意思，对电路很熟啊。
使用仪器的单位其实很需要有这样的专家在周围支持

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祥子

第9楼2011/09/03

呵呵，想起最初来论坛，总是讨论的很开心。

仪器单位，有啊，研发部。

对他们来说，小意思了。
tutm(tutm) 发表:非常有意思，对电路很熟啊。
使用仪器的单位其实很需要有这样的专家在周围支持

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雾非雾

第10楼2011/09/04

应助达人

我们的pH计现在出现的问题是短接后mV值不是零，是二十几或三十几，调6.864的也调不过来，是什么问题？
祥子(nemoium) 发表:不是，PHS-3C只是个型号。不同厂家可以用相同的型号。

这种是没有知识产权的。

就像计算机用的处理器，最初是8086，然后是80286,80386,80486,到后来Intel为了保护知识产权，不然自己好东西，别人也用相同的名字，亏大了，所以，从80586开始，使用pentium命名了。别人就不能再跟着用了。

好像pent代表五，ium表示化学符号，神秘的感觉，就像我名字nemoium,nemo+ium，嘿嘿。