在線pH/ORP計的核心,都是把溶液中的化學信息轉成電信號,再通過電極和變送器實時輸出數值,只是 pH 測的是氫離子活度,ORP 測的是溶液整體的氧化還原能力。
下面分開說一下它們各自的工作原理和技術特點。
一、在線pH計的工作原理
1. 基本測量原理
采用一對電極:
玻璃電極(指示電極):對 H? 活度敏感,產生與 pH 相關的電位;
參比電極(如 Ag/AgCl):提供一個穩定不變的參考電位。
兩電極插在同一溶液中,構成原電池,測得的電動勢 E 與溶液 pH 呈線性關系:
E=E0?−F2.303RT?×pH
其中 R為氣體常數,T為絕對溫度,F為法拉第常數。
儀器內部會進行溫度補償,將測得的毫伏值換算成實際 pH 值并實時顯示/輸出。
2. 在線 pH 計的技術特點
實時連續監測:適合污水處理、飲用水、化工生產等需要連續監控 pH 的場景。
數字化智能變送器:
內置溫度傳感器,自動溫度補償;
支持多種輸出(4–20 mA、RS485/Modbus 等),便于接入 DCS/PLC 或遠程監控平臺。
抗干擾能力強:
采用雙鹽橋、固體參比等設計,減少被測液對參比電極的污染和毒化。
安裝形式多樣:沉入式、流通式、插入式等,可根據現場工況選擇。

二、在線ORP計的工作原理
1. 基本測量原理
同樣使用一對電極:
鉑金電極(指示電極):表面發生可逆的氧化還原反應,電位隨溶液 redox 狀態變化;
參比電極:提供穩定參考電位。
兩者之間的電位差即為 ORP 值(單位 mV),反映溶液的總體氧化還原傾向:
正值越大,氧化性越強;
負值越大,還原性越強。
2. 在線ORP計的技術特點
廣譜性強:不像 pH 那樣只關注 H?,而是反映整個體系的氧化還原狀況。
響應速度快:適合監測加藥控制點、消毒效果、反應進程等。
可結合加藥控制邏輯:
如加次氯酸鈉時,通過 ORP 值判斷余氯/氧化能力是否足夠,實現自動加藥閉環控制。
對溫度也敏感:
一般也配有溫度測量,并做溫度補償,提高長期穩定性。
三、共通的關鍵技術與使用注意點
電極維護?
定期用標準緩沖液校驗pH計,用標準氧化還原液校驗ORP計;
注意玻璃膜/鉑金表面不能干放,不使用時保持浸在適當保存液中。
安裝與流路設計?
避免強酸/強堿/高鹽/高濁/高油等環境直沖電極;
在加藥點下游設置穩流段和避泡段,減少瞬時波動和氣泡影響。
信號與通信?
支持數字通信的在線pH/ORP計,便于集成到智慧水務、工業物聯網平臺,實現趨勢分析、報警和遠程診斷。