在线pH/ORP计的核心,都是把溶液中的化学信息转成电信号,再通过电极和变送器实时输出数值,只是 pH 测的是氢离子活度,ORP 测的是溶液整体的氧化还原能力。
下面分开说一下它们各自的工作原理和技术特点。
一、在线pH计的工作原理
1. 基本测量原理
采用一对电极:
玻璃电极(指示电极):对 H⁺ 活度敏感,产生与 pH 相关的电位;
参比电极(如 Ag/AgCl):提供一个稳定不变的参考电位。
两电极插在同一溶液中,构成原电池,测得的电动势 E 与溶液 pH 呈线性关系:
E=E0−F2.303RT×pH
其中 R为气体常数,T为绝对温度,F为法拉第常数。
仪器内部会进行温度补偿,将测得的毫伏值换算成实际 pH 值并实时显示/输出。
2. 在线 pH 计的技术特点
实时连续监测:适合污水处理、饮用水、化工生产等需要连续监控 pH 的场景。
数字化智能变送器:
内置温度传感器,自动温度补偿;
支持多种输出(4–20 mA、RS485/Modbus 等),便于接入 DCS/PLC 或远程监控平台。
抗干扰能力强:
采用双盐桥、固体参比等设计,减少被测液对参比电极的污染和毒化。
安装形式多样:沉入式、流通式、插入式等,可根据现场工况选择。

二、在线ORP计的工作原理
1. 基本测量原理
同样使用一对电极:
铂金电极(指示电极):表面发生可逆的氧化还原反应,电位随溶液 redox 状态变化;
参比电极:提供稳定参考电位。
两者之间的电位差即为 ORP 值(单位 mV),反映溶液的总体氧化还原倾向:
正值越大,氧化性越强;
负值越大,还原性越强。
2. 在线ORP计的技术特点
广谱性强:不像 pH 那样只关注 H⁺,而是反映整个体系的氧化还原状况。
响应速度快:适合监测加药控制点、消毒效果、反应进程等。
可结合加药控制逻辑:
如加次氯酸钠时,通过 ORP 值判断余氯/氧化能力是否足够,实现自动加药闭环控制。
对温度也敏感:
一般也配有温度测量,并做温度补偿,提高长期稳定性。
三、共通的关键技术与使用注意点
电极维护
定期用标准缓冲液校验pH计,用标准氧化还原液校验ORP计;
注意玻璃膜/铂金表面不能干放,不使用时保持浸在适当保存液中。
安装与流路设计
避免强酸/强碱/高盐/高浊/高油等环境直冲电极;
在加药点下游设置稳流段和避泡段,减少瞬时波动和气泡影响。
信号与通信
支持数字通信的在线pH/ORP计,便于集成到智慧水务、工业物联网平台,实现趋势分析、报警和远程诊断。