一、产品定位与品牌背景

KNICK 是欧洲工业测量与控制领域的知名品牌，专注于电化学传感器、变送器及分析仪表的研发与生产，其产品以高精度、高稳定性、耐腐蚀著称，广泛应用于水处理、化工、制药、食品、电力等行业。

SE 102-AN 110mm pH 传感器 是KNICK旗下工业级pH测量核心部件，专为恶劣工况下的长期稳定测量设计，适用于强酸、强碱、高温、高压或含固体颗粒的介质，是过程控制中pH监测的理想选择。

二、产品核心结构与材料特性

1. 结构组成

KNICK SE 102-AN 110mm pH传感器采用模块化设计，主要部件包括：

电极主体：

长度：110mm（标准浸入长度），适配大多数工业管道与反应釜的安装深度。

材质：

电极杆：聚砜（PSU）或聚醚醚酮（PEEK），提供：

耐化学腐蚀性：抵抗酸、碱、有机溶剂（如盐酸、氢氧化钠、乙醇）侵蚀。

耐高温性：短期耐受温度达130℃，长期使用温度≤100℃（可选高温型号至150℃）。

电极头****：玻璃膜（敏感膜）+ 参比电极（Ag/AgCl或KCl凝胶），核心测量部件。

敏感膜（玻璃膜）：

材质：特种低阻抗玻璃，响应速度快（T90≤10秒），抗污染能力强。

形状：球形或平面形，优化与介质的接触面积，减少测量误差。

参比系统：

参比电极：Ag/AgCl（氯化银）或KCl凝胶，提供稳定电位参考。

电解液****：高分子凝胶或可更换KCl溶液，防止参比电极中毒（如被硫化物污染）。

液接部：陶瓷或聚四氟乙烯（PTFE）隔膜，平衡电解液与介质的离子交换，降低液接电位漂移。

保护套：

材质：PTFE或哈氏合金（Hastelloy），可选配，用于：

保护电极头免受机械损伤（如搅拌桨碰撞）。

隔离高浓度腐蚀性介质（如浓硫酸、浓盐酸）。

电气接口：

标准输出：BNC接头或M12连接器，兼容大多数pH变送器（如KNICK PoroMetro系列）。

内置温度传感器：PT100或PT1000，可选配，用于pH值温度补偿（提高测量精度）。

2. 设计特点

抗污染设计：

玻璃膜表面经特殊疏水处理，减少蛋白质、油脂等有机物吸附。

参比电极液接部采用微孔陶瓷或PTFE纤维，防止固体颗粒堵塞。

长寿命设计：

玻璃膜厚度优化，平衡响应速度与机械强度，减少破损风险。

参比电解液容量大（可选可更换式），延长维护周期（通常≥6个月）。

模块化可更换：

电极头、参比系统、保护套等部件可独立更换，降低维修成本。

兼容性强：

支持沉浸式、流通式、插入式等多种安装方式，适配不同工艺需求。

可与HART、Profibus、Modbus等通信协议的变送器集成，实现数字化监控。

三、关键技术参数与性能指标

1. 测量范围与精度

pH测量范围：0-14 pH（标准型号），可选0-12 pH（耐强碱型号）或1-13 pH（耐强酸型号）。

分辨率：0.01 pH。

精度：±0.01 pH（25℃下，标准缓冲液校准后）。

温度补偿范围：0-100℃（内置PT100时），补偿精度±0.5℃。

2. 响应特性

响应时间（T90）：≤10秒（25℃下，从pH 4到pH 10切换）。

斜率：≥56 mV/pH（25℃下，理想斜率为59.16 mV/pH，接近理论值表示电极状态良好）。

3. 环境适应性

工作压力：

标准型号：0-6 bar（绝对压力）。

高压型号：0-40 bar（适配深海或高压反应釜）。

温度范围：

工作温度：-5℃至+100℃（标准型号），可选-20℃至+150℃（高温型号）。

存储温度：-20℃至+60℃（避免玻璃膜冻裂或电解液凝固）。

介质兼容性：

酸类：盐酸（HCl）、硫酸（H₂SO₄）、硝酸（HNO₃）等。

碱类：氢氧化钠（NaOH）、氢氧化钾（KOH）等。

盐类：氯化钠（NaCl）、硫酸钠（Na₂SO₄）等。

有机溶剂：乙醇、甲醇、丙酮（需确认材质兼容性）。

含固体颗粒介质：需选配保护套或超声波清洗装置防止堵塞。

4. 电气参数

输出信号：mV级电位信号（标准-414mV至+414mV，对应pH 0-14），需连接pH变送器转换为4-20mA或数字信号。

绝缘电阻：≥10¹² Ω（防止信号干扰）。

防护等级：IP68（浸入式安装时），防尘防水，适合户外或潮湿环境。

5. 认证与标准

符合 CE、ATEX（可选）、NEMA 4X 等国际认证。

通过 ISO 9001 质量管理体系认证，提供材质报告与性能测试证书。

四、核心功能与优势

1. 高精度测量，稳定可靠

特种玻璃膜与优化参比系统结合，确保长期测量误差≤±0.02 pH。

温度补偿功能消除温度对pH值的影响

2. 抗污染能力强，维护周期长

疏水玻璃膜与防堵塞液接部设计，减少有机物和固体颗粒吸附，维护频率降低至每月1次（传统电极需每周清洗）。

大容量电解液（可选可更换式）延长参比电极寿命，减少更换成本。

3. 适应恶劣工况，耐用性高

耐高温、高压、强腐蚀材质，适用于化工反应釜、电厂烟气脱硫、污水处理等极端环境。

模块化设计便于快速更换损坏部件，减少停机时间。

4. 兼容性强，易于集成

支持多种安装方式（沉浸式、流通式、插入式）与通信协议（HART、Profibus），可无缝接入现有DCS或PLC系统。

提供模拟量（4-20mA）与数字量（RS485）双输出，适配不同控制需求。

五、典型应用场景

水处理行业

污水处理厂：监测进水、生化池、出水pH值，控制加药量（如碱液、酸液）。

饮用水处理：监测消毒过程（如次氯酸钠投加）对pH的影响，确保水质安全。

海水淡化：监测反渗透（RO）系统进水pH，防止膜结垢或腐蚀。

化工与制药行业

反应釜控制：实时监测酸碱中和、酯化、水解等反应的pH值，优化产物收率。

发酵过程：监测微生物培养基pH，控制补料策略（如氨水调节）。

洗涤塔：监测废气洗涤液pH，确保污染物（如SO₂、HCl）去除效率。

电力行业

烟气脱硫（FGD）：监测石灰石-石膏法脱硫浆液pH，控制SO₂吸收效率。

锅炉给水：监测除氧器出水pH，防止锅炉结垢或腐蚀。

食品与饮料行业

酿造过程：监测麦芽汁、啤酒发酵液pH，控制风味与稳定性。

乳制品加工：监测牛奶酸化过程pH，确保奶酪、酸奶品质。

金属加工行业

电镀液：监测镀槽pH，控制镀层质量（如锌、镍、铬电镀）。

酸洗线：监测钢铁酸洗液pH，优化除锈效率与废酸回收。

六、选型指南与注意事项

1. 根据介质特性选择型号

强酸/强碱介质：选择耐强酸（1-13 pH）或耐强碱（0-12 pH）型号，避免玻璃膜溶解。

高温介质：选择高温型号（≤150℃），防止玻璃膜软化或电解液挥发。

含固体颗粒介质：选配保护套或超声波清洗装置，防止液接部堵塞。

有机溶剂介质：确认电极杆材质（如PEEK）与溶剂兼容性，避免溶胀或开裂。

2. 根据安装方式选择结构

沉浸式安装：适用于敞口容器（如反应釜、储罐），需选择足够浸入长度（110mm）的电极。

流通式安装：适用于管道测量，需选配流通池与压缩接头，确保介质流速稳定。

插入式安装：适用于高压或高温管道，需选配高压保护套与法兰连接件。

3. 根据功能需求选择附件

温度补偿：内置PT100或外接温度传感器，提高测量精度。

清洗装置：超声波清洗或压缩空气吹扫，减少人工维护频率。

防爆认证：ATEX Zone 0/1/2型号，适用于易燃易爆场景（如化工厂、油库）。

数字通信：HART或Profibus协议，实现远程监控与诊断。

七、安装与维护建议

1. 安装步骤

开箱检查：确认电极主体、保护套、说明书等附件齐全，无运输损伤。

预处理：

首次使用前，将电极浸入3 mol/L KCl溶液中活化12小时，恢复玻璃膜与参比电极性能。

若电极存储时间超过3个月，需重复活化步骤。

安装位置：

避免安装在介质流动死角或搅拌桨正下方，防止固体颗粒沉积或机械损伤。

沉浸式安装时，电极底部距容器底部≥50mm，避免触底磨损。

电气连接：

使用屏蔽电缆连接电极与变送器，长度≤100米，减少信号干扰。

确保BNC接头或M12连接器紧固，防止接触不良。

校准：

使用标准缓冲液（pH 4.01、7.00、10.01）进行两点校准，校准周期建议每周1次。

校准前用去离子水清洗电极，避免缓冲液交叉污染。

2. 调试要点

初始运行：

启动系统后，观察pH值是否稳定（波动≤±0.05 pH/分钟）。

若波动过大，检查电极是否浸入充分或介质是否均匀。

温度补偿测试：

改变介质温度（如从25℃升至50℃），观察pH值是否自动补偿（变化量应符合理论值）。

响应时间测试：

快速切换介质pH（如从pH 4到pH 10），记录T90时间，确认≤10秒。

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