6GRUNDLAGEN ZUR MESSUNG ........................................................................................................................... 7
6.1
6.2R
6.3
6.4K
7KONFIGURATION DES GERÄTES .................................................................................................................... 10
ALIBRIEREN DER PH-MESSUNG .......................................................................................................................... 9
6.4.1Erstellen der Kalibrierpuffer der Standard GPH-Serie (Pufferkapseln) ....................................................... 9
6.4.2Die automatische Temperaturkompensation bei der Kalibrierung ................................................................ 9
6.4.3Durchführung der Kalibrierung ..................................................................................................................... 9
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1 Allgemeiner Hinweis
Lesen Sie dieses Dokument aufmerksam durch und machen Sie sich mit der Bedienung des Gerätes
vertraut, bevor Sie es einsetzen. Bewahren Sie dieses Dokument griffbereit und in unmittelbarer Nähe des
Geräts auf, damit Sie oder das Fachpersonal im Zweifelsfalle jederzeit nachschlagen können.
Montage, Inbetriebnahme, Betrieb, Wartung und Außerbetriebnahme dürfen nur von fachspezifisch
qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Das Fachpersonal muss die Betriebsanleitung vor Beginn
aller Arbeiten sorgfältig durchgelesen und verstanden haben.
Die Haftung und Gewährleistung des Herstellers für Schäden und Folgeschäden erlischt bei
bestimmungswidriger Verwendung, Nichtbeachten dieser Betriebsanleitung, Einsatz ungenügend
qualifizierten Fachpersonals sowie eigenmächtiger Veränderung am Gerät.
Der Hersteller haftet nicht für Kosten oder Schäden, die dem Benutzer oder Dritten durch den Einsatz
dieses Geräts, vor allem bei unsachgemäßem Gebrauch des Geräts oder bei Missbrauch oder Störungen
des Anschlusses oder des Geräts, entstehen.
Der Hersteller übernimmt keine Haftung bei Druckfehler.
2 Sicherheit
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Gerät ist für die Messung von pH und Redox-Potentialen – unter Verwendung von geeigneten
Elektroden – ausgelegt. Der Elektrodenanschluss erfolgt über eine BNC-Buchse.
Bitte Beachten: für die pH- und Redox-Messung sind unterschiedliche Elektrodentypen notwendig
Zusätzlich besteht die Möglichkeit einen Temperaturfühler (Pt1000, mit Bananensteckern) anzuschließen.
Die gemessene Temperatur wird von der automatischen Temperaturkompensation (ATC) der pH oder mV
Messung verwendet und wird zusätzlich angezeigt.
H
-
Die Sicherheitshinweise dieser Bedienungsanleitung müssen beachtet werden (siehe unten).
Das Gerät darf nur unter den Bedingungen und für die Zwecke eingesetzt werden, für die es konstruiert
wurde.
Das Gerät muss pfleglich behandelt und gemäß den technischen Daten eingesetzt werden (nicht werfen,
aufschlagen, etc.). Vor Verschmutzung schützen.
2.2 Sicherheitszeichen und Symbole
Warnhinweise sind in diesem Dokument wie folgt gekennzeichnet:
Warnung! Symbol warnt vor unmittelbar drohender Gefahr, Tod,
schweren Körperverletzungen bzw. schweren Sachschäden bei
Nichtbeachtung.
Achtung! Symbol warnt vor möglichen Gefahren oder schädlichen
Situationen, die bei Nichtbeachtung Schäden am Gerät bzw. an der
Umwelt hervorrufen.
Hinweis! Symbol weist auf Vorgänge hin, die bei Nichtbeachtung einen
indirekten Einfluss auf den Betrieb haben oder eine nicht
vorhergesehene Reaktion auslösen können.
2.3 Sicherheitshinweise
Dieses Gerät ist gemäß den Sicherheitsbestimmungen für elektronische Messgeräte gebaut und geprüft. Die
einwandfreie Funktion und Betriebssicherheit des Gerätes kann nur gewährleistet werden, wenn bei der
Benutzung die allgemein üblichen Sicherheitsvorkehrungen sowie die gerätespezifischen
Sicherheitshinweise dieser Betriebsanleitung beachtet werden.
1. Funktion und Betriebssicherheit des Gerätes können nur unter den klimatischen Verhältnissen, die im
Kapitel "Technische Daten" spezifiziert sind, eingehalten werden.
Wird das Gerät von einer kalten in eine warme Umgebung transportiert kann durch Kondensatbildung
eine Störung der Gerätefunktion eintreten. In diesem Fall muss die Angleichung der Gerätetemperatur an
die Raumtemperatur vor einer Inbetriebnahme abgewartet werden.
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2. Wenn anzunehmen ist, dass das Gerät nicht mehr gefahrlos betrieben werden kann, so ist
es außer Betrieb zu setzen und vor einer weiteren Inbetriebnahme durch Kennzeichnung
zu sichern. Die Sicherheit des Benutzers kann durch das Gerät beeinträchtigt sein, wenn
es z.B.
- sichtbare Schäden aufweist.
- nicht mehr wie vorgeschrieben arbeitet.
- längere Zeit unter ungeeigneten Bedingungen gelagert wurde.
Im Zweifelsfall Gerät zur Reparatur oder Wartung an Hersteller schicken.
3. Konzipieren Sie die Beschaltung beim Anschluss an andere Geräte besonders sorgfältig.
Unter Umständen können interne Verbindungen in Fremdgeräten (z.B. Verbindung GND mit Erde) zu
nicht erlaubten Spannungspotentialen führen, die das Gerät selbst oder ein angeschlossenes Gerät in
seiner Funktion beeinträchtigen oder sogar zerstören können.
Betreiben Sie das Gerät nicht mit einem defekten oder beschädigten Netzteil.
4. Dieses Gerät ist nicht für Sicherheitsanwendungen, Not-Aus Vorrichtungen oder
Lebensgefahr durch Stromschlag!
Anwendungen bei denen eine Fehlfunktion Verletzungen und materiellen Schaden
hervorrufen könnte, geeignet. Wird dieser Hinweis nicht beachtet, könnten schwere
gesundheitliche und materielle Schäden auftreten.
5. Dieses Gerät darf nicht in einer explosionsgefährdeten Umgebung eingesetzt werden. Bei
Betrieb in explosionsgefährdeter Umgebung besteht erhöhte Verpuffungs-, Brand-, oder
Explosionsgefahr durch Funkenbildung.
3 Produktbeschreibung
3.1 Lieferumfang
Im Lieferumfang ist enthalten:
GMH 3511, inkl. 9V-Batterie
Betriebsanleitung
3.2 Betriebs- und Wartungshinweise
1. Batteriebetrieb:
Wird
werden. Die Gerätefunktion ist jedoch noch für eine gewisse Zeit gewährleistet.
Wird in der oberen Anzeige ´bAt´ angezeigt, so reicht die Batteriespannung für den Gerätebetrieb nicht
mehr aus, die Batterie ist nun ganz verbraucht.
und in der unteren Anzeige ´bAt´ angezeigt, so ist die Batterie verbraucht und muss erneuert
Bei Lagerung des Gerätes bei über 50 °C Umgebungstemperatur muss die Batterie entnommen
werden. Wird das Gerät längere Zeit nicht benutzt, sollte die Batterie herausgenommen werden.
2. Netzgerätebetrieb
Achtung: Beim Anschluss eines Netzgerätes muss dessen Spannung zwischen 10.5 und 12 V
DC liegen. Keine Überspannungen anlegen! Einfache Netzgeräte können eine zu hohe
Wir empfehlen daher unser Netzgerät GNG10/3000 zu verwenden.
Vor dem Verbinden des Netzgerätes mit dem Stromversorgungsnetz ist sicherzustellen, dass die am
Netzgerät angegebene Betriebsspannung mit der Netzspannung übereinstimmt.
3. Gerät und Sensoren/Elektroden müssen pfleglich behandelt werden und gemäß den technischen Daten
eingesetzt werden (nicht werfen, aufschlagen, etc.). Stecker und Buchsen sind vor Verschmutzung zu
schützen.
4. Anzeigewerte bei Kabelbruch oder keiner angeschlossenen pH- bzw. Redox-Elektrode:
Wird keine Elektrode angesteckt, oder ist das Anschlusskabel defekt, werden trotzdem entsprechende
mV oder pH-Werte angezeigt. Diese stellen jedoch kein gültiges Messergebnis dar!
Leerlaufspannung haben, dies kann zu einer Fehlfunktion bzw. Zerstörung des Gerätes führen!
H70.0.21.6B-01 Betriebsanleitung GMH 3511 Seite 5 von 14
4 Bedienung
4.1 Anzeigeelemente
rH
mbar
ATC ok CAL AL Logg pH
H
pHmVmV
Hauptanzeige: pH-Wert,
1
Anzeigeelemente zur Darstellung des minimalen/
2
maximalen/gespeicherten Messwertes
3
Anzeige für Messwert-Einheiten
Warnsignal (bei schwacher Batterie, oder
4
Redox-Wert (mV, mV
Aufforderung zur Neukalibration)
H
)
ATC-Pfeil: zeigt an, ob ein Temperaturfühler
5
angesteckt, und somit im Betriebsmodus
’pH’ bzw. ’mV
H
’ die automatische
Temperaturkompensation aktiv ist.
6
ok-Pfeil: signalisiert stabilen Messwert
cal-Pfeil: signalisiert im Betriebsmodus ’pH’, dass
2 sec. drücken: Löschen des jeweiligen Wertes
Set/Menu-Ebene:
Eingabe von Werten, bzw. Verändern von
Einstellungen
CAL: nur im Betriebsmodus ’pH’:
kurz drücken: Elektrodenzustand wird angezeigt –
weitere kurze Tastendrücke:
Kalibrierdaten anzeigen
2 sec. drücken: Starten der pH-Kalibration
Set/Menu:
kurz drücken (Set): bei ’pH’ und ’mV
Temperatureingabe, wenn kein
Temperaturfühler angesteckt ist.
H
: manuelle
2 sec. drücken (Menu): Aufruf des Konfiguration
Store/Quit:
Messung: Halten und Speichern des aktuellen
Messwertes (’HLD’ in Display)
Set/Menu: Bestätigung von Eingaben, Rückkehr
zur Messung
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4.3 Anschlüsse
Schnittstelle: Anschluss für galv. getrennten Schnittstellen-
adapter (Zubehör: USB 3100 N, GRS 3100, GRS 3105)
BNC-Buchse: Anschluss für pH- bzw. Redox-Elektrode.
(Glaselektrode oder Einstabmesskette)
Bananen-Buchsen:
Anschluss Pt1000 Temperaturfühler
Bei Elektroden mit integriertem Temperaturfühler wird
der Bananenstecker außen angeschlossen.
Bei getrennt herausgeführter Referenzelektrode wird
diese innen angeschlossen
Stromversorgung: Netzgerätebuchse (1,9 mm
Innenstiftdurchmesser) auf der linken Geräteseite für 10,512 V Gleichspannungsversorgung
4.4 Aufsteller
Bedienung:
• Ziehen Sie an Beschriftung „open“, um Aufsteller auszuklappen.
• Ziehen Sie an Beschriftung „open“ erneut, um Aufsteller weiter auszuklappen.
Aufsteller zugeklappt
Funktionen:
• Das Gerät mit zugeklapptem Aufsteller kann flach auf Tisch gelegt werden oder an einem Gürtel oder
ähnlichem aufgehängt werden.
• Das Gerät mit Aufsteller in Position 90° kann am Tisch oder ähnlichem aufgestellt werden.
• Das Gerät mit Aufsteller in Position 180° kann an einer Schraube oder am Magnethalter GMH 1300
aufgehängt werden.
GerätaneinemGürtel
aufgehängt
Aufsteller in Position 90°
GerätamTischaufgestellt
Aufsteller in Position 180°
GerätamMagnethalter
GMH1300aufgehängt
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5 Inbetriebnahme
ON
OFF
Elektroden verbinden, Gerät mit der Taste einschalten.
1
Nach dem Segmenttest ist das Gerät bereit zur Messung.
6 Grundlagen zur Messung
6.1 pH-Messung
Der pH-Wert beschreibt das saure oder alkalische Verhalten einer wässrigen Lösung.
pH-Werte unter 7 sind sauer (je kleiner desto saurer), Werte über 7 gelten als alkalisch, pH 7 = neutral.
Er errechnet sich aus dem negativen dekadischen Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität (diese ist oft
näherungsweise gleich der Wasserstoffionen-Konzentration):
log
H
Die Abkürzung „pH“ steht für pondus Hydrogenii (lateinisch pondus: „Gewicht“; Hydrogenium: „Wasserstoff“).
Um den pH-Wert einer Lösung zu registrieren, sollte dieser immer mit der Messtemperatur zusammen
erfasst werden, Bsp.:
pH 5.87; 22.8 °C.
Grund: Die meisten Flüssigkeiten verändern ihren pH-Wert mit der Temperatur.
Die pH-Messung ist eine sehr präzise aber auch empfindliche Messung. Die gemessenen Signale sind sehr
schwach (hochohmig), besonders wenn in schwachen/ionenarmen Medien gemessen wird. Es ist deshalb
darauf zu achten, dass
- Störungen (elektrostatische Aufladungen etc.) vermieden werden
- durch langsames Rühren ein stabiler Messwert erreicht wird
- Steckkontakte trocken und sauber gehalten werden
- Elektroden (außer spezielle wasserdichte Ausführungen) möglichst nicht länger über den Schaft
hinaus untergetaucht werden
- die Elektrode ausreichend oft kalibriert wird (s.u.). Die Kalibrierhäufigkeit ist abhängig von der
Elektrode und der Anwendung und kann zwischen jeder Stunde und mehreren Wochen liegen.
- Eine geeignete Elektrode verwendet wird. Siehe Kapitel 6.3
H
∙H
mol l⁄
mit H
: Wasserstoffionenkonzentration in mol/l
: Aktivitätskoeffizient der Wasserstoffionen (meist kleiner 1)
6.2 Redox-Messung
Das Redox-Potential (oder: ORP) gibt an, inwieweit die gemessene Probe eine oxidierende
beziehungsweise reduzierende Wirkung im Bezug zur Wasserstoffnormalelektrode hat.
Dieses Potential wird häufig in Schwimmbädern als Messgröße für die Desinfektionswirkung einer Chlorung
herangezogen. Für Aquarianer ist der Redox-Wert ebenfalls ein wichtiger Parameter, da Fische nur
innerhalb eines bestimmten Redox-Bereich leben können. Auch in Trinkwasseraufbereitung,
Gewässerüberwachung und in der Industrie spielt der Messwert eine wichtige Rolle.
Die Messung erfolgt mit den verbreiteten Silber/Silberchlorid Elektroden (Bezugssystem mit 3 molarer
Kaliumchloridlösung). Sie kann direkt abgelesen werden (Einstellung mV) oder mit der Einstellung Unit mV
automatisch und temperaturkompensiert auf das „Bezugssystem Wasserstoffnormalelektrode“ umgerechnet
werden.
Ein Kalibrieren vergleichbar mit der pH-Messung erfolgt bei der Redox-Messung nicht. Die Tauglichkeit der
Elektroden kann allerdings jederzeit mit Redox-Prüflösungen (bspw. GRP 100) überprüft werden.
Verwendbare Redox-Elektroden: Beispielsweise GE 105 BNC
H
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6.3 pH-Elektroden
6.3.1 Aufbau
In der Regel kommen sogenannte pH-Einstabmessketten zum Einsatz, das
heißt, alle erforderlichen Bauteile sind in einer einzigen Elektrode integriert
(inkl. Referenzelektrode).
Teilweise ist sogar die Temperaturmessung integriert (hier nicht dargestellt)
Das Diaphragma kann in unterschiedlicher Art und Weise ausgeführt sein,
es bildet eine Verbindung zwischen Elektrolyt und der zu messenden
Flüssigkeit. Eine Verstopfung / Verschmutzung des Diaphragmas ist oft die
Ursache für Fehlverhalten und Trägheit der Elektrode.
Die Glasmembran ist sehr schonend zu behandeln. Auf ihr bildet sich die
sogenannte „Quellschicht“ -> entscheidend für die Messung. Damit diese
bestehen bleibt, muss die Elektrode immer feucht gehalten werden (s.u.).
6.3.2 Weiterführende Informationen
pH-Elektroden sind Verschleißteile, die je nach chemischer und
mechanischer Belastung dann auszuwechseln sind, wenn die geforderten
Werte auch nach sorgfältiger Reinigung und evtl. Regenerierung nicht mehr
eingehalten werden können oder das Signal sehr träge wird. Beim Einsatz
ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Stoffe in wässrigen Lösungen
Glas angreifen und dass evtl. Chemikalien mit der KCl-Lösung in der
Elektrode chemisch reagieren und zu Verblockungen am Diaphragma
führen können.
Beispiele:
- bei proteinhaltigen Lösungen, wie sie zum Beispiel bei Messungen in Medizin und Biologie vorkommen,
kann KCl zur Denaturierung des Proteins führen.
- koagulierte Lacke
- Lösungen, die höhere Konzentrationen an Silberionen enthalten
Stoffe, die sich auf der Glasmembrane oder dem Diaphragma ablagern, beeinflussen die Messung und
müssen regelmäßig entfernt werden. Dies kann z.B. über automatische Reinigungseinrichtungen
geschehen.
Die Elektroden müssen immer feucht gelagert werden, es empfiehlt sich eine Lagerung
mit einer passenden Schutzkappe, gefüllt mit KCl 3 M. Bitte beachten Sie auch die
Hinweise der Bedienungsanleitung der Elektrode!
6.3.3 pH-Elektrodenauswahl
Verschiedene Anwendungsbereiche erfordern spezielle Elektroden
1. Messungen in ionenarmen Medien (Regenwasser, Aquarium-Wasser, VE-Wässer)
GE 104 BNC (ab 20 µS/cm).
2. Meerwasseraquarien
Standard Elektroden mit 3mol KCl (GE 100 BNC, GE 114, GE 117).
3. Schwimmbad
Standard Elektroden mit 3mol KCl (GE 100 BNC, GE 114, GE 117).
4. Bodenuntersuchungen
Glaselektrode mit mehreren Diaphragmen (GE 101 BNC). Vorstechdorn verwenden!
5. Galvanik, bestimmte Farben und Lacke: Glaselektrode GE 151 BNC
6. Käse, Obst, Fleisch
Einstichelektrode (GE 101 BNC oder GE 120 BNC). Bei Messungen in Käse, Milch und allen
proteinhaltigen Produkten muss die Elektroden-Reinigung mit einem Spezialreiniger erfolgen
(Pepsinlösung - GRL 100).
Normalreinigung: 0,1 molare HCl-Lösung für mindestens 5 min. oder Proteinreiniger.
Die Lebensdauer von Elektroden beträgt im Normalfall mindestens 8-10 Monate, wobei sie sich bei guter
Pflege meist auf über 2 Jahre steigern lässt. Genaue Angaben sind jedoch nicht möglich, da diese vom
jeweiligen Einsatzfall abhängen.
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6.4 Kalibrieren der pH-Messung
Die Elektrodendaten von pH-Elektroden sind durch Alterung und Exemplarstreuung großen Schwankungen
unterworfen. Deswegen ist vor einer Messung eine Kontrolle der aktuellen Kalibrierung mit Pufferlösungen
nötig, bei Abweichungen muss eine Neukalibrierung vorgenommen werden.
Pufferlösungen sind Flüssigkeiten, die einen exakten pH-Wert aufweisen. Zur Kalibrierung können die
Standard-Serie GPH (Pufferkapseln zum anmischen pH 4.01, pH 7.00 und pH 10.01) verwendet werden.
Die Lebensdauer der Pufferlösungen ist begrenzt und wird u.a. durch unzureichendes Spülen
und Trocknen beim Wechsel zwischen Lösungen stark verkürzt. Dies kann zu
Fehlkalibrierungen führen! Deshalb zur Kalibrierung möglichst frische Pufferlösungen
verwenden, Spülen mit entionisiertem oder destilliertem Wasser!
6.4.1 Erstellen der Kalibrierpuffer der Standard GPH-Serie (Pufferkapseln)
Siehe Anhang B
6.4.2 Die automatische Temperaturkompensation bei der Kalibrierung
Sowohl das Signal der pH-Elektrode, als auch pH-Puffer sind temperaturabhängig. Falls ein
Temperaturfühler angeschlossen ist wird der Temperatureinfluss der Elektrode sowohl beim Messen als
auch bei der Kalibrierung vollautomatisch kompensiert. Andernfalls sollte die tatsächliche Temperatur des
jeweiligen Puffers möglichst genau eingegeben werden (s.u.).
6.4.3 Durchführung der Kalibrierung
Bitte Beachten: Eine Kalibrierung kann nur im Temperaturbereich von 0 - 60°C durchgeführt werden!
Falls noch nicht geschehen, Messfunktion ’pH’ wählen (siehe 7 „Konfiguration des Gerätes“).
Vorsichtig die Schutzkappe von der Elektrode abziehen (Vorsicht! Enthält 3 mol KCl!).
Elektrode mit destilliertem Wasser abspülen und abtrocknen.
CAL
Start der Kalibrierung: -Taste 2 sec. lang gedrückt halten.
In der Anzeige erscheint die Aufforderung zum Messen der 1.Kalibrierlösung. Die Kalibrierung kann mit der
Set
Menu
-Taste jederzeit abgebrochen werden. In diesem Fall bleibt die vorhergehende Kalibrierung gültig.
4
3
1. Kalibrierpunkt 1: ’Pt. 1’
Stellen Sie die Elektrode und den
Temperaturfühler (falls vorhanden) in die
neutrale Lösung (pH 7) und rühren Sie
vorsichtig um.
Sobald ein stabiler Messwert ermittelt
wurde, fährt das Gerät mit dem nächsten
Punkt fort.
Geben Sie mit den Tasten: oder
die Puffertemperatur ein.
Store
Quit
6
Mit
wird der Wert übernommen und der
Temperaturfühler:
ohne
manuelle Eingabe
Temperatur Puffer 1
nächste Kalibrierungsschritt wird angezeigt
2. Spülen der Elektrode in destilliertem bzw. entionisiertem Wasser, Trocknen
3. Kalibrierpunkt 2: ’Pt. 2’
Stellen Sie die Elektrode und den
Temperaturfühler (falls vorhanden) in die
zweite Puffer-Lösung. (pH 4.0 oder pH
10.0) und rühren Sie vorsichtig um.
Sobald ein stabiler Messwert ermittelt
wurde, fährt das Gerät mit dem nächsten
Punkt fort.
Geben Sie mit den Tasten: oder
die Puffertemperatur ein.
Store
Quit
6
Mit
nächste Kalibrierungsschritt wird angezeigt
wird der Wert übernommen und der
Temperaturfühler:
ohne
manuelle Eingabe
Temperatur Puffer 2
2
2
max
max
min
5
min
5
Die Kalibrierung ist beendet, in der Anzeige wird der Elektrodenzustand angezeigt.
4. Spülen der Elektrode in destilliertem bzw. entionisiertem Wasser, Trocknen
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Fehlermeldungen der pH-Kalibrierung:
neutraler Puffer ist unzulässig:
- Elektrode ist defekt
- falsche Pufferlösung
- Pufferlösung defekt
Steilheit ist zu gering:
- Pufferlösung defekt
- Elektrode ist defekt
Steilheit ist zu groß:
- Pufferlösung defekt
- Elektrode ist defekt
Reinigung der Elektrode, nochmals Kalibrieren. falls
wiederum Fehler -> Elektrode austauschen
immer den neutralen Puffer als erste Lösung
verwenden!
frische Pufferlösung verwenden
Einige Menüpunkte sind abhängig von der aktuellen Geräteeinstellung zugänglich
Set
Menu
Zum Konfigurieren 2 Sekunden lang „Menu“ drücken, dadurch wird das Menü aufgerufen. Mit Taste
4
CAL
3
können Sie zu den einzustellenden Parameter springen, den Sie dann verändern können.
max
Die Einstellung der Parameter erfolgt mit den Tasten bzw. . Erneutes Drücken von „Menu“
2
wechselt zurück zum ersten Menupunkt und speichert die Einstellungen. Mit "enter" wird die
min
5
Store
6
Quit
Set
Menu
4
Konfiguration beendet.
Werden die Tasten ‚Menu‘ und ‚Store‘ gemeinsam länger als 2 Sekunden gedrückt,
werden die Werkseinstellungen wiederhergestellt
Wird länger als 2 Minuten keine Taste gedrückt, wird die Konfiguration abgebrochen. Bis dahin
gemachte Änderungen werden nicht gespeichert!
Parameter Werte Bedeutung
CAL
3
max
2
min
5
bzw.
Set Configuration: Allgemeine Einstellungen
Input: Auswahl der Messgröße
Pfeil „mV“ Messung des mV Wertes (REDOX bzw. ORP)
Pfeil „mVH“ Messung des mV Wertes bezogen auf Wasserstoffsystem
Pfeil „pH“ Messung des pH Wertes
Einheit t: Auswahl der Temperatureinheit
°C:
°F:
Alle Temperaturangaben in Grad Celsius
Alle Temperaturangaben in Grad Fahrenheit
Auto Power-Off : Automatische Geräteabschaltung.
1...120
oFF
Abschaltverzögerung in Minuten. Wird keine Taste gedrückt und
findet kein Datenverkehr über die Schnittstelle statt, schaltet sich
das Gerät nach Ablauf dieser Zeit automatisch ab
automatische Abschaltung deaktiviert (Dauerbetrieb)
Universeller Ausgang
Schnittstelle und Analogausgang aus -> minimaler Stromverbrauch
serielle Schnittstelle aktiviert
Analogausgang aktiviert
Basisadresse des Gerätes für serielle Schnittstellenkommunikation.
oFF
SEr:
dAC:
01,11..91
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8 Geräteausgang
Der Ausgang kann entweder als serielle Schnittstelle (für Schnittstellen-Konverter USB 3100,
GRS 3100 oder GRS 3105) oder als Analogausgang (0-1V) verwendet werden.
Wird kein Ausgang benötigt, empfehlen wir ihn abzuschalten, dies verringert den Stromverbrauch.
8.1 Schnittstelle
Mit einem galv. getrennten Schnittstellen-Konverter USB3100, GRS3100 oder GRS3105 (Zubehör) kann das
Gerät direkt an eine USB- oder RS232-Schnittstelle eines PC angeschlossen werden.
Mit dem GRS3105 können bis zu 5 Messgeräte gleichzeitig verbunden werden (siehe auch
Bedienungsanleitung GRS3105). Hierzu ist Voraussetzung, dass alle Geräte eine unterschiedliche
Basisadresse besitzen (die Basisadressen sind entsprechend zu konfigurieren - siehe Menüpunkt „Adr.“ im
Kapitel 7).
Die Übertragung ist durch aufwendige Sicherheitsmechanismen gegen Übertragungsfehler geschützt (CRC).
Folgende Standard - Softwarepakete stehen zur Verfügung:
GSOFT3050: Bedien- und Auswertesoftware für die integrierte Loggerfunktion
GMHKonfig: Konfigurationssoftware (kostenlos im Internet downloadbar)
EBS20M / -60M: 20-/60-Kanal-Software zum Anzeigen des Messwertes
Zur Entwicklung eigener Software ist ein GMH3000-Entwicklerpaket erhältlich, dieses enthält:
universelle Windows - Funktionsbibliothek ('GMH3x32e.DLL') mit Dokumentation, die von allen gängigen
Programmiersprachen eingebunden werden kann, verwendbar für Windows XP™, Vista™, 7™
- Kanal 1: Istwert-Kanal pH oder mV und Basisadresse
- Kanal 2: Temperaturwert
Die über die Schnittstelle ausgegebenen Messwerte werden immer in der eingestellten
Anzeigeeinheit ausgegeben!
8.2 Analogausgang
An dem Universal-Ausgangsanschluss kann eine Analogspannung von 0-1 V abgegriffen werden.
Der Analogausgang kann nicht skaliert werden.
Es sind je nach Messgröße folgende Werte voreingestellt:
Messgröße 0 V Ausgangssignal1 V Ausgangssignal
pH 0.00 pH14.00 pH
mV / mVH -2000 mV2000 mV
Es ist darauf zu achten, dass der Analogausgang nicht zu stark belastet wird, da sonst der Ausgangswert
verfälscht werden kann und die Stromaufnahme des Gerätes entsprechend steigt. Belastungen bis ca. 10
kOhm sind unbedenklich.
Überschreitet die Anzeige den fest eingestellten Wert, so wird 1 V ausgegeben
Unterschreitet die Anzeige den fest eingestellten Wert, so wird 0 V ausgegeben.
Im Fehlerfall (Err.1, Err.2, usw.) wird am Analogausgang eine Spannung leicht über 1 V ausgegeben.
Klinkensteckerbelegung:
GND
+Uout
Achtung!
Der 3. Anschluss darf nicht benutzt werden!
Nur Stereo-Klinkenstecker sind zulässig!
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9 Überprüfung der Genauigkeit / Justageservice
Das Gerät kann auch zur Justage und Überprüfung an den Hersteller geschickt werden.
Werkskalibrierschein – DKD-Schein – amtliche Bescheinigungen:
Soll das Messgerät einen Werkskalibrierschein erhalten, ist dieses zum Hersteller einzuschicken. (Prüfwerte
angeben, z.B. –20; 0°C; 70°C)
Wird der Werkskalibrierschein für das Gerät und einen passenden Fühler erstellt, ist damit eine extrem hohe
Gesamtgenauigkeit erreichbar.
Nur der Hersteller kann die Grundeinstellungen überprüfen und wenn notwendig korrigieren.
Ein Kalibrierprotokoll liegt dem Gerät ab Werk bei, dieses dokumentiert die durch den Fertigungsprozess
erreichte Präzision.
10 Fehler- und Systemmeldungen
Anzeige Bedeutung Abhilfe
Keine Anzeige oder
wirre Zeichen,
Gerät reagiert nicht
auf Tastendruck
Err.1
Err.2
Err.7
> CAL <
CAL blinkt in der
oberen Anzeige
Batterie ist leer Neue Batterie einsetzen
Netzteilbetrieb: falsche Spannung/Polung Netzgerät überprüfen / austauschen
Systemfehler Batterie und Netzgerät abklemmen, kurz warten,
wieder anstecken
Gerät defekt Zur Reparatur einschicken
Messbereich ist überschritten Prüfen: liegt Messwert über zul. Messbereich des
Sensors? -> Messwert ist zu hoch!
Sensor defekt Zur Reparatur einschicken
Messbereich ist unterschritten Prüfen: liegt Messwert unter zul. Messbereich des
Sensors? -> Messwert ist zu tief!
Sensor defekt Zur Reparatur einschicken
Systemfehler Zur Reparatur einschicken
Messbereich weit über- oder unterschritten Prüfen: liegt Messwert im zul. Messbereich des
Sensors?
Voreingestelltes Kalibrierintervall ist
abgelaufen oder die letzte Kalibrierung war
ungültig
neutraler Puffer ist unzulässig
falsche Pufferlösung immer den neutralen Puffer als erste Lösung
Pufferlösung defekt frische Pufferlösung verwenden
Elektrode ist defekt Reinigung der Elektrode, nochmals Kalibrieren.
Steilheit ist zu gering
Pufferlösung defekt frische Pufferlösungen verwenden
Elektrode ist defekt Elektrode austauschen
Steilheit ist zu groß
Pufferlösung defekt frische Pufferlösungen verwenden
Elektrode ist defekt Elektrode austauschen
falsche Kalibrierungstemperatur Kalibrierung ist nur im Bereich von 0..60°C möglich
Gerät muss kalibriert werden
verwenden!
Falls wiederum Fehler -> Elektrode austauschen
Blinkt in der Anzeige „bAt“, so ist die Batterie verbraucht. Für eine kurze Zeit kann noch weiter gemessen
werden. Steht im Display nur „bAt“ ist die Batterie endgültig verbraucht und muss gewechselt werden. Eine
Messung ist nicht mehr möglich.
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_
11 Rücksendung und Entsorgung
11.1 Rücksendung
Alle Geräte, die an den Hersteller zurückgeliefert werden, müssen frei von Messstoffresten
und/oder anderen Gefahrstoffen sein. Messstoffreste am Gehäuse oder am Sensor können
Personen oder Umwelt gefährden.
Verwenden Sie zur Rücksendung des Geräts, insbesondere wenn es sich um ein noch
funktionierendes Gerät handelt, eine geeignete Transportverpackung. Achten Sie darauf, dass
das Gerät mit ausreichend Dämmmaterial in der Verpackung geschützt ist.
11.2 Entsorgung
Geben Sie leere Batterien an den dafür vorgesehenen Sammelstellen ab.
Das Gerät darf nicht über die Restmülltonne entsorgt werden. Soll das Gerät entsorgt werden,
senden Sie dieses direkt an uns (ausreichend frankiert). Wir entsorgen das Gerät sachgerecht
und umweltschonend.
12 Technische Daten
Messbereiche pH 0,00 ... 14,00 pH
Redox / mV -1999 … 2000 mV
Bezogen auf Wasserstoffsystem: -1792 .. +2207 mVH (bei 25°C, DIN 38404)
Temperatur -5,0 ... +150,0 °C, Pt1000
23,0 ... 302,0 °F
Genauigkeit pH ±0,01 pH
Redox / mV ±0,1% FS
Temperatur ±0,2 K (im Bereich von -5,0…100,0°C)
Arbeitsbedingungen
Lagertemperatur -20 bis 70 °C
Anschlüsse pH, Redox BNC-Buchse, zus. Anschluss für Referenz-Elektrode: 4 mm Bananenbuchse
Gehäuse bruchfestes ABS-Gehäuse
Schutzart Frontseitig IP65
Abmessungen ohne BNC-Buchse: 142 x 71 x 26 mm (L x B x H)
Stromversorgung
Stromaufnahme
Batteriewechselanzeige automatisch bei verbrauchter Batterie u. ’ bAt ’
Auto-Off-Funktion falls aktiviert, schaltet sich das Gerät automatisch ab, wenn es längere Zeit
EMV Das Gerät entspricht den wesentlichen Schutzanforderungen, die in der
Temperatur Pt1000 über 4 mm Bananenbuchse
Schnittstelle,
Analogausgang
-20 bis 50 °C; 0 bis 95 % r.F. (nicht betauend)
seriell, (3.5mm Klinkenbuchse), über galv. getrennten Schnittstellenwandler
GRS3100, GRS3105 oder USB3100 (Zubehör) direkt an die RS232- bzw. USBSchnittstelle eines PC’s anschließbar, alternativ wählbar: Analogausgang 0-1V
BNC-Buchse an Stirnseite des Geräts: ca. 13 mm lang
9V-Batterie, Type IEC 6F22 (im Lieferumfang) oder externe Versorgung
< 1 mA (bei Out = Off)
(wählbar 1..120 min) nicht bedient wird
Richtlinie des Rates zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedsstaaten
über die elektromagnetische Verträglichkeit (2004/108/EG) festgelegt sind.
Zusätzlicher Fehler: <1%
+
H70.0.21.6B-01 Betriebsanleitung GMH 3511 Seite 14 von 14
13 Anhang A: Temperaturgang pH-Pufferlösungen
GPH Pufferkapseln für 100 ml Pufferlösung
Kapseln zum Selbstanmischen - ungeöffnet sehr lange haltbar (ca. 3 Jahre)
Da die realen Kennlinien von pH-Elektroden von der Ideal-Kennlinie abweichen, ist es für die genaue Messung
erforderlich, diese bei der Inbetriebnahme und danach in regelmäßigen Zeitintervallen zu kalibrieren.
Zur Bestimmung der Messkettenparameter Nullpunkt und Steilheit ist mindestens eine 2-Punkt Kalibrierung
erforderlich.
Dafür benötigt man zwei unterschiedliche Pufferlösungen. Bei 1-Punkt-Kalibrierungen wird nur der
Nullpunkt beeinflusst, es wird die ideale Steigung -59,2 mV/pH angenommen. Ein 1-Punkt kalibriertes Gerät liefert
nur um den Pufferwert herum genaue Messwerte.
Pufferwert β.
Eine Pufferlösung behält bei Zugabe geringer Mengen von Säuren und Laugen ihren pH-Wert. Diese Fähigkeit
wird durch den Pufferwert β und den Verdünnungseinfluss dpH beschrieben. Der Pufferwert β ist die Stoffmenge
einer starken Säure oder Lauge die in 1Liter Pufferlösung eingebracht werden muss, um den pH-Wert um 1 zu
verschieben. Der Verdünnungseinfluss dpH ist die Änderung des pH-Werts wenn die Pufferlösung im Verhältnis
1:1 mit reinen Wasser verdünnt wird.
Typische Werte für Pufferwert und Verdünnungseinfluss: β = 0,03; dpH = 0,05
Bei der Auswahl der Puffer beachten: Verfallsdatum.
Ungeöffnete und sachgemäß gelagerte Pufferkapseln (GPH) sind extrem lange haltbar, Pufferlösungen
(gebrauchsfertig oder selbst erstellt) nur beschränkt. Vorsicht bei alkalischen Puffern: Im geöffneten Zustand (an
Luft) altern diese Puffer vergleichsweise schnell. (Kohlendioxid aus der Luft wird aufgenommen-> Puffer wird
sauer).
Je alkalischer der Puffer desto stärker der Effekt.
Erstellen der Kalibrierpuffer der Standard GPH-Serie (Pufferkapseln)
1. In 2 Plastikflaschen jeweils 100 ml destilliertes Wasser einfüllen.
2. Die Kapsel für pH 7 (grün) vorsichtig öffnen (Kapselhälfte drehen und dabei ziehen, wobei darauf zu achten
ist, dass nichts verschüttet wird) und den gesamten Inhalt, einschließlich der beiden Kapselhälften, in eines
der Fläschchen werfen.
3. Den Inhalt der zweiten Kapsel für pH 4 (Kennfarbe: orange bzw. pH 10 Kennfarbe blau) einschließlich der
beiden Kapselhälften in das zweite Fläschchen werfen.
Die Kapselhülse färbt den Puffer in der Kennfarbe: orange = pH 4,01; grün = pH 7,00; blau = pH 10,01
Die Pufferlösungen sind rechtzeitig anzusetzen, da die Lösungen erst nach ca. 3 Stunden gebrauchsfertig sind.
Vor erstmaligem Gebrauch gut schütteln.
H70.0.21.6C-01
Operating Manual
Handheld pH / ORP-Meter
as of version V1.2
GMH 3511
Please carefully read these instructions before use!
16NOTES A: TEMPERATURE INFLUENCE ON PH BUFFER SOLUTIONS .............................................. 14
17NOTES B: PREPARATION OF PH BUFFER SOLUTIONS ......................................................................... 14
NTENDED USE ...................................................................................................................................................... 3
AFETY SIGNS AND SYMBOLS ................................................................................................................................ 3
COPE OF SUPPLY .................................................................................................................................................. 4
PERATION AND MAINTENANCE ADVICE .............................................................................................................. 4
6.4.2Further Information ....................................................................................................................................... 8
ALIBRATION OF PH MEASUREMENT .................................................................................................................... 9
6.5.1How to prepare calibration buffers of standard GPH series (capsules) ....................................................... 9
6.5.2Automatic temperature compensation during calibration ............................................................................. 9
6.5.3How to carry out calibration ......................................................................................................................... 9
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 3 of 14
1 General Note
Read this document carefully and get used to the operation of the device before you use it. Keep this
document within easy reach near the device for consulting in case of doubt.
Mounting, start-up, operating, maintenance and removing from operation must be done by qualified, specially
trained staff that have carefully read and understood this manual before starting any work.
The manufacturer will assume no liability or warranty in case of usage for other purpose than the intended
one, ignoring this manual, operating by unqualified staff as well as unauthorized modifications to the device.
The manufacturer is not liable for any costs or damages incurred at the user or third parties because of the
usage or application of this device, in particular in case of improper use of the device, misuse or malfunction
of the connection or of the device.
The manufacturer is not liable for misprints.
2 Safety
2.1 Intended Use
The device is designed for measuring pH and ORP potentials with the help of adequate electrodes. The
electrode is connected via BNC-socket.
Please note: Different electrode types are needed for pH and ORP measurements.
It is possible to connect a temperature probe (Pt1000, banana plugs) additionally. This enables an automatic
temperature compensation (ATC) for pH and mV
measurements and displaying the media’s temperature.
H
The safety requirements (see below) have to be observed.
The device must be used only according to its intended purpose and under suitable conditions.
Use the device carefully and according to its technical data (do not throw it, strike it, …)
Protect the device from dirt.
2.2 Safety signs and symbols
Warnings are labeled in this document with the followings signs:
Caution! This symbol warns of imminent danger, death, serious injuries
and significant damage to property at non-observance.
DANGER
Attention! This symbol warns of possible dangers or dangerous
situations which can provoke damage to the device or environment at
non-observance.
Note! This symbol point out processes which can indirectly influence
operation or provoke unforeseen reactions at non-observance.
2.3 Safety guidelines
This device has been designed and tested in accordance with the safety regulations for electronic devices.
However, its trouble-free operation and reliability cannot be guaranteed unless the standard safety measures
and special safety advises given in this manual will be adhered to when using the device.
1. Trouble-free operation and reliability of the device can only be guaranteed if the device is not subjected to
any other climatic conditions than those stated under "Specification".
If the device is transported from a cold to a warm environment condensation may cause in a failure of the
function. In such a case make sure the device temperature has adjusted to the ambient temperature
before trying a new start-up.
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 4 of 14
2. If there is a risk whatsoever involved in running it, the device has to be switched off
immediately and to be marked accordingly to avoid re-starting.
Operator safety may be a risk if:
DANGER
3. When connecting the device to other devices the connection has to be designed most thoroughly as
internal connections in third-party devices (e.g. connection GND with protective earth) may lead to
undesired voltage potentials that can lead to malfunctions or destroying of the GMH 3531 and the
connected devices.
DANGER
4. Do not use these products as safety or emergency stop devices or in any other application
DANGER
- there is visible damage to the device
- the device is not working as specified
- the device has been stored under unsuitable conditions for a longer time.
In case of doubt, please return device to manufacturer for repair or maintenance.
This device must not be run with a defective or damaged power supply unit.
Danger to life due to electrical shock!
where failure of the product could result in personal injury or material damage.
Failure to comply with these instructions could result in death or serious injury and material
damage.
5. This device must not be used at potentially explosive areas! The usage of this device at
potentially explosive areas increases danger of deflagration, explosion or fire due to
sparking.
DANGER
3 Product Specification
3.1 Scope of supply
The scope of supply includes:
GMH 3511 with 9V-batterie
Operating Manual
3.2 Operation and maintenance advice
1. Batteriebetrieb:
If
and ‘bAt’ are shown in the lower display the battery has been used up and needs to be replaced.
However, the device will operate correctly for a certain time. If ‘bAt’ is shown in the upper display the
voltage is too low to operate the device; the battery has been completely used up.
The battery has to be taken out, when storing device above 50 °C.
We recommend taking out battery if device is not used for a longer period of time.
After recommissioning the real-time clock has to be set again.
2. Mains operation with power supply
When using a power supply please note that operating voltage has to be 10.5 to 12 V DC.
Do not apply overvoltage!! Cheap 12V-power supplies often have excessive no-load voltage.
Trouble-free operation is guaranteed by our power supply GNG10/3000.
Prior to connecting the power supply to the mains make sure that the operating voltage stated at the
power supply is identical to the mains voltage.
We, therefore, recommend using regulated voltage power supplies.
3. Treat device and sensor carefully. Use only in accordance with above specification. (do not throw, hit
against etc.). Protect plug and socket from soiling.
4. Display values for damaged electrode cable or if no pH or ORP electrode has been connected:
If no electrode is connected or the connection cable is damaged the display will nevertheless show mV,
pH or rH values. Please note that these values can never be correct measuring results!
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 5 of 14
4 Handling
4.1 Display
rH
pHmVmV
H
Main display: pH value,
1
Display elements to show minimum/maximum/
2
ORP value (mV, mV
memorized measuring value
H
)
mbar
ATC ok CAL AL Logg pH
4.2 Pushbuttons
3 Arrows to selected measuring unit
4 Warning signal (low battery or recalibration prompt)
atc arrow: indicates if temperature sensor is
5
6
stab arrow: indicates stable measuring value
cal arrow: indicates a running calibration
7
8
Secondary display: temperature value
9
No function
connected and therefore automatic temperature compensation is active (only
for ‘pH’ and ‘mV
H
’ measuring mode)
(at operation mode ‘pH’).
On / off key
min/max when taking measurements:
press shortly: min. or max. meas. value so far will be
+
displayed
press for 2 sec.: the min. or max. value will be deleted
Configuration: to enter values, or change settings
ON
OFF
123
Set
MenuQuit
456
max
min
CAL
Store
Cal: only at mode ‘pH’:
press shortly: display of electrode state rating
(electrode symbol +bar graph display)
press for 2 sec: start pH calibration
Set/Menu:
press shortly: at ‘pH’ and ‘mV
manual temperature input (if no
temperature probe is connected)
H
’:
press for 2 sec. (menu): invoke configuration menu
Store/Quit:
Measuring: hold and save current measuring value
(‘HLD’ is displayed)
Set/Menu: confirm settings, return to measuring
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 6 of 14
4.3 Connections
interface: connection for galv. Isolated interface adapter
(accessory: GRS 3100, GRS3105 or USB3100)
BNC socket: connection of pH or ORP electrode
(glass electrodes or combination electrodes)
Banana sockets:
Connection of Pt1000 temperature probe
Electrodes with integrated temperature sensor:
the banana plug is connected from outside
Separately lead through reference electrode:
it is connected from inside
Power supply: additional d.c.connector (internal pin Ø 1.9
mm) for external 10.5-12V direct voltage supply.
4.4 Pop-up clip
Handling:
• Pull at label “open” in order to swing open the pop-up clip.
• Pull at label “open” again to swing open the pop-up clip further.
Pop-up clip closed
Function:
• The device with a closed pop-up clip can be plainly laid onto a table or attached to a belt, etc.
• The device with pop-up clip at position 90° can be set up on a table, etc.
• The device with pop-up clip at position 180° can be suspended from a screw or the magnetic holder
GMH 1300.
Deviceattachedtoabelt
Pop-up clip at position 90°
Devicesetuponatable
Pop-up clip at position 180°
Devicesuspendedfrom
magneticholder
GMH1300
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 7 of 14
5 Start Operation
ON
OFF
Connect electrodes, turn device on via key.
1
After segment test the device is ready for measuring.
Remove protective cap from electrode. (Attention: Cap should contain KCL 3 M or storage solution)
6 Principles of the measurements
6.1 pH measurement
The pH value specifies the acid or alkaline behavior of aqueous solutions.
Solutions with a pH values below 7 are acid (the more below 7 the more acid), values higher than 7 mean
alkaline and pH = 7 means neutral.
The pH value is the negative common logarithm of the hydrogen ion activity (this is often approximately
equal to the concentration of dissolved hydronium ions):
log
H
The abbreviation “pH” stands for pondus Hydrogenii (Latin pondus: “weight“; Hydrogenium: “hydrogen“).
pH values should always be measured and saved together with the temperature of the solution:
i.e. pH 5.87; 22.8 °C.
Reason: The pH values of most liquids are depending on temperature.
The pH measurement is highly precise but also very sensitive. The measured signals are very weak (high
resistance), especially if measured in low-ion media. Therefore it is very important that:
- disturbances (electrostatic charge, etc.) are prevented.
- a stable value is reached by slow stirring.
- contact plugs are kept clean and dry.
- the electrode shaft is not submersed for a longer period (exception: special water-proof types).
- the electrode is calibrated often enough (see below). The needed calibration frequency depends on
the used electrode and application and varies between once every hour to once in several weeks.
- A suitable electrode is chosen. Please refer to chapter 6.3
H
∙H
mol l⁄
with H
: concentration of dissolved hydronium ions in mol/l
: activity coefficient (normally lower than 1)
6.2 ORP measurement
The ORP potential (also known as reduction potential or ORP) is a measure of the oxidizing or reducing
potential of the measured media compared to the standard hydrogen electrode.
This potential is often used in swimming pools to rate the disinfectant effect of chlorination. Also for aquarium
keepers the ORP value is an important parameter, because fishes need ORP values within specified
boundaries to live. Drinking water purification, water monitoring and industrial applications are some further
fields where the ORP value is of importance.
The measurement is done with a common silver chloride electrode (reference system with 3-molar
potassium chloride solution). The measured value can be directly displayed (mode mV) or converted to
“reference system: standard hydrogen electrode” and temperature compensated at mode mV
There is no calibration comparable with that of the pH measurement. However, the electrode’s capability can
be checked with ORP test solutions (for example GRP 100).
Suitable ORP electrodes: e.g. GE 105 BNC
.
H
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 8 of 14
6.3 pH electrode
6.3.1 Design
In most cases so-called combination electrodes are used. That means that
all needed elements are integrated in a single electrode (including
reference electrode).
Sometimes even a temperature sensor is integrated.
The picture on the right shows an electrode without temperature sensor.
There are several design types for the diaphragm, but generally said it is
the connection between electrolyte and the measured solution. A blockade
or soiling of the diaphragm is often the reason for the electrodes idleness
and erratic behavior.
The glass membrane has to be treated with care. The hydrated gel layer
forms on the surface of the glass membrane, which is of highest importance
for the measurement. The electrode has to be kept wet to preserve the
hydrated gel layer (see below).
6.3.2 Further Information
pH-electrodes are wear parts which need to be replaced, if the values
required can no longer be kept even after thorough cleaning and recovery
or the electrode signal gets to slow. The actual lifetime of an electrode
depends highly on the chemical or mechanical stress it is subjected to.
Please take into account that there are several materials that are in
aqueous solutions aggressive to glass; other chemicals may react with the
KCl-solution in the electrode thus causing blockades in the diaphragm.
Examples:
- with solutions containing protein, like they are used on the medical and biological sector, KCI may result in
the denaturation of the protein.
- coagulated varnish
- solutions with a relatively high concentration of silver ions
Any material depositing on the measuring membrane or the diaphragm will influence the measurements and
have to be removed at regular intervals. This can be done by means of automatic cleaning equipment.
Electrodes have to be stored in a way that they are kept wet. An adequate solution is to
6.3.3 pH electrode suggestions
Different applications require different electrodes
1. Measurements in low-ion media (rain water, aquarium water, VE-waters)
GE 104 BNC (as of 20 µS/cm)
2. Sea water aquariums
Standard pH electrodes with 3mol KCl (GE 100 BNC, GE 114, GE 117)
3. Swimming pools
Standard pH electrodes with 3mol KCl (GE 100 BNC,GE 114, GE 117)
4. Soil checks
Glass electrodes with several diaphragms (GE 101 BNC); use insertion mandrel!
5. Electroplating, some paints and lacquers
Glass electrode GE 151 BNC
6. Cheese, fruit, meat
Insertion electrode (GE 101 BNC or GE 120 BNC).
When taking measurements in cheese, milk and other high-protein products use special cleaning agent to
clean electrode. (pepsin solution - GRL 100).
store them with suitable protective cap filled with KCl 3 M. Please consider also the
instructions in the electrodes manual!
Standard cleaning: apply 0.1 molar HCl-solution for at least 5 minutes or protein cleaning agent.
The average service life of an electrode is 8 to 10 months but may be increased to 2 years if electrode is well
maintained and treated carefully. We regret not being able to give a more detailed information as this is
highly dependent on the individual case of application.
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 9 of 14
6.4 Calibration of pH measurement
The electrode data of pH electrodes are subject to fluctuation due to ageing and manufacturing tolerances.
Therefore it is necessary to check the calibration with buffer solutions before measurements take place. If
deviations are too large, a recalibration is necessary.
Buffer solutions are liquids with an accurate pH-value. The standard series GPH (buffer capsules to be
mixed with water pH 4.01, pH 7.00 and pH 10.01) can be used for calibration
Service life of a buffer solution is limited and will be further reduced unless the electrodes are
properly rinsed and dried when changing over the solutions. This may even result in incorrect
calibration! We recommend to use new buffer solution for calibration, as far as possible, and to
rinse with deionized or distilled water.
6.4.1 How to prepare calibration buffers of standard GPH series (capsules)
See notes B.
6.4.2 Automatic temperature compensation during calibration
Both the signal of the pH-electrode and the pH-buffer are depending on temperature. If a temperature probe
is connected, the temperature influence of the electrode is compensated automatically during measuring as
well as during calibration. Otherwise enter actual buffer temperature as accurate as possible (see below).
6.4.3 How to carry out calibration
Please note: the calibration can only carried out at a temperature range of 0 - 60°C !
If you have not yet done so set device to measuring mode ’pH’.
Carefully remove electrode safety cap (Attention! Contains 3 mol KCl!).
Rinse electrode with distilled water and dry it carefully.
CAL
How to start calibration: press key for 2 seconds.
3
The display will prompt you to measure the first calibration solution.
Set
You can abort calibration at any time by pressing key. In such a case the last calibration before this one
4
Menu
remains valid.
1. Calibration point 1: ‘Pt. 1’
Place electrode and temperature probe
(if any) in the neutral solution stirring
gently.
(For 1-point calibration: solutions with
*1)
arbitrary pH value (e.g. pH 4) can be uses)
As soon as the measured pH value got
stable the next calibration step will be
Use or to enter the temperature of
the buffer solution.
displayed.
Use
calibration step is displayed.
2. Rinse electrode in distilled or deionized water, dry electrode
3. Calibration point 2: ‘Pt. 2’
Place electrode and temperature probe
(if any) in the second buffer solution (e.g.
for standard series this is: pH 4.0 or pH
10.0) and stir gently.
*1)
As soon as the measured pH value got
stable the next calibration step will be
displayed.
Use or to enter the temperature of
the buffer solution.
Use
calibration step is displayed.
temperature sensor:
No
manual input of
temperature of buffer 1
max
2
Store
Quit
6
min
5
to confirm the value; the next
No
temperature sensor:
manual input of
temperature of buffer 2
max
2
Store
Quit
6
min
5
to confirm the value; the next
Calibration has finished, the display shows the electrode’s state rating.
4. Rinse electrode in distilled or deionized water, dry electrode
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 10 of 14
Error messages of pH calibration:
Neutral buffer not permissible
- Wrong buffer solution
- Buffer solution defective
- Electrode defective
Slope is too low:
- Buffer solution defective
- Electrode defective
Slope is too high:
- Buffer solution defective
- Electrode defective
Always use neutral buffer as first solution
(exception: 1 point calibration)
Use new buffer solution
Clean electrode and calibrate again, if error occurs
again -> replace electrode
Use new buffer solution
Replace electrode
Use new buffer solution
Replace electrode
Incorrect calibration temperature Calibration can only be done at 0…60 °C
Some menu points depend on current device settings.
Set
Menu
To change device settings, press
display: “Set”). Pressing „Menu“ changes between the menus points, pressing jumps to the
„Menu“ for 2 seconds. This will activate the configuration menu (main
Set
Menu
4
referring parameters, which can be selected with key .
The parameters can be changed with or . Pressing „Menu“ again jumps back to the main
configuration menu and saves the settings. "Quit" finishes the configuration and returns to standard
measuring operation.
Pressing “menu” and “store” at the same time for more than 2 seconds will reset the
device to factory defaults
If no key is pressed for more than 2 minutes the configuration will be aborted. All changes will
2
max
min
5
bzw.
not be saved!
Parameter Werte Bedeutung
CAL
3
Set Configuration: General configurations
Input: Selection of measured variable
Arrow „mV“ mV value measurement (REDOX or ORP)
Arrow „mVH“ mV value measurement referring to standard hydrogen system
Arrow „pH“ pH value measurement
Unit t: Select temperature unit
°C:
°F:
Auto Power-Off: Select power-off delay
1...120
oFF
Universal Output
oFF
SEr:
dAC:
01,11..91
4
CAL
3
max
2
min
5
Store
Quit
6
Set
Menu
4
CAL
3
All temperatures in degree Celsius
All temperatures in degree Fahrenheit
Power-off delay in minutes.
Device will be automatically switched off as soon as this time has
elapsed if no key is pressed/no interface communication takes
place.
Automatic power-off function deactivated (continuous operation)
Interface off -> minimal power consumption
Serial interface activated
Analog output activated
Base address for serial interface communication
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 11 of 14
8 Output
The output can be used as serial interface (for USB 3100, USB 3100 N, GRS 3100 or GRS 3105
interface adapters) or as analog output (0-1V).
If none of both is needed, we suggest to switch the output off, because battery life then is extended.
8.1 Serial Interface
By means of the serial interface and a suitable electrically isolated interface adapter (USB 3100, USB 3100 N,
GRS 3100 or GRS 3105) the device can be connected to a computer for data transfer.
With the GRS 3105 up to 5 devices of the GMH3xxx- series can be connected to one interface (see also
manual of GRS 3105). As a precondition the base addresses of all devices must not be identical, make sure to
configure the base addresses accordingly (refer menu point “Adr.” in chapter 7).
To avoid transmission errors, there are several security checks implemented e.g. CRC.
The following standard software packages are available:
GSOFT3050: Operation and read out of logger function, data display in diagrams and tables
GMHKonfig: Software for a comfortable editing of the device
EBS 20M / 60M: 20-/60-channel software to display the measuring values
In case you want to develop your own software we offer a GMH3000-development package including:
a universally applicable Windows functions library ('GMH3000.DLL') with documentation that can be used
by the most programming languages. Suitable for Windows XP™, Windows Vista™, Windows 7™
- Channel 1: actual-value-channel pH, mV or rH and base address
- Channel 2: temperature value
The unit of all transmitter values (including measuring / boundary values) is the unit of
corresponding displayed values.
(e.g. temperature is displayed in °C -> temperature value is also transmitted in °C)
8.2 Analog output
An analog voltage 0-1 V can be connected at the universal output connector (mode: “Out dAC”).
The analog output cannot be scaled.
Unit 0V output signal1V output signal
pH 0.00 pH14.00 pH
mV / mVH -2000 mV2000 mV
Please take care not to load the analog output too heavily, otherwise the output value will be distorted and
the power consumption will rise. Loads up to approx. 10 kOhm are unproblematic.
If the displayed value goes beyond the fixed value, the output voltage will be 1 V.
If the displayed value falls below the fixed value, the output voltage will be 0 V.
In error case (Err.1, Err.2, etc.) the output voltage will be slightly higher than 1 V.
plug wiring:
GND
+Uout
Attention!
rd
The 3
Only stereo plugs are allowed!
contact has to be left floating!
9 Accuracy Check / Adjustment Service
You can send the device to the manufacturer for adjustment and inspection.
Calibration certificate - DKD certificate - official certifications:
If the measuring instrument is supposed to receive a calibration certificate, it has to be sent to the
manufacturer (declare test levels, e.g. -20; 0°C; 70°C).
If the device is certificated together with a suitable sensor very high overall accuracies are possible.
Basic settings can only be checked and – if necessary – corrected by the manufacturer.
A calibration protocol is enclosed to the device ex works. This documents the precision reached by the
production process.
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 12 of 14
10 Error and System Messages
Display Description What to do?
No display or
confused
characters,
device does not
react on keypress
Err.1
Err.2
Err.7
>CAL<
CAL flashing in
display
Battery empty Replace battery
Mains operation: wrong voltage or polarity Check power supply, replace it when necessary
System error
Device defective Return to manufacturer for repair
Measured value above allowable range Check: Measuring value not within sensor range?
Sensor defective Return to manufacturer for repair
Measured value below allowable range Check: Measuring value not within sensor range?
Sensor defective Return to manufacturer for repair
System error Return to manufacturer for repair
Value extremely out of measuring range Check: Value not within sensor range?
Either preset calibration interval has
expired or last calibration is not valid
Neutral buffer not permissible
Wrong buffer solution Always use neutral buffer as first solution
Buffer solution defective Use new buffer solution
Electrode defective Clean electrode and calibrate again, if error occurs
Slope is too low
Buffer solution defective Use new buffer solution
Electrode defective Replace electrode
Slope is too high
Buffer solution defective Use new buffer solution
Electrode defective Replace electrode
Incorrect calibration temperature Calibration can only be done at 0…60 °C
Disconnect battery and power supplies, wait
shortly, then reconnect
-> measuring value to high!
-> measuring value to low!
Device has to be calibrated!
again -> replace electrode
If “bAt” is flashing, the battery will be exhausted soon. Further measurements are possible for short time. If
“bAt” is displayed continuously the battery is ultimately exhausted and has to be replaced. Further
measurements aren’t possible any more.
11 Reshipment and Disposal
11.1 Reshipment
All devices returned to the manufacturer have to be free of any residual of measuring media
DANGER
11.2 Disposal instructions
and/or other hazardous substances. Measuring residuals at housing or sensor may be a risk for
persons or environment
Use an adequate transport package for reshipment, especially for fully functional devices.
Please make sure that the device is protected in the package by enough packing materials.
Batteries must not be disposed in the regular domestic waste but at the designated collecting
points.
The device must not be disposed in the unsorted municipal waste! Send the device directly to us
(sufficiently stamped), if it should be disposed. We will dispose the device appropriate and
environmentally sound.
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 13 of 14
12 Specification
Measuring ranges pH 0,00 ... 14,00 pH
ORP / mV -1999 … 2000 mV
Relating to hydrogen system: -1792 .. +2207 mVH (bei 25°C, DIN 38404)
Temperature -5,0 ... +150,0 °C, Pt1000
23,0 ... 302,0 °F
Accuracy pH ±0,01 pH
ORP / mV ±0,1% FS
Temperature ±0,2 K (in the range of -5,0…100,0°C)
Working conditions
Storage temperature -20 to 70 °C
external supply d.c. connector (diameter of internal pin 1.9 mm) for external 10.5-12V direct
Input resistance pH, OPR >1012 Ohm
Display 4 digit 7-segment (main and secondary display) with additional symbols
pH calibration Automatic 2-point calibration, technical buffer GPH
Additional functions Min / max / hold
Housing Break-proof ABS housing
Protection class Front side IP65
Dimensions
Power supply
Current consumption
Change battery indicator Automatically if battery exhausted and ’ bAt ’
Auto-off-function: Device will be automatically switched off if no key is pressed/no interface
EMV The device corresponds to the essential protection ratings established in the
Temperature Pt1000 via 4 mm banana socket
Interface Serial interface (3.5mm jack) can be connected to USB or RS232 interface of a
Wight
-20 to 50 °C; 0 bis 95 % r.F. (non condensing)
PC via electrically isolated interface adapter USB3100, USB 3100 N, GRS3100
or GRS3105 (see accessories) or analog output 0-1V
voltage supply. (suitable power supply: GNG10/3000)
without BNC connector 142 x 71 x 26 mm (L x B x H) BNC connector at the
devices front end: approx. 13 mm long, about 170 g incl. battery
9V battery, type: IEC 6F22 (included in scope of supply), external d.c. supply
< 1 mA (Out = Off)
communication takes place for the time of the power-off delay. The power-off
delay can be set to values between 1and 120 min.; it can be completely
deactivated.
Regulations of the Council for the Approximation of Legislation for the member
countries regarding electromagnetic compatibility (2004/108/EG). Additional
fault: <1%
H70.0.21.6C-01 Operating Manual GMH 3511 page 14 of 14
13 Notes A: temperature influence on pH buffer solutions
GPH buffer capsules for 100 ml buffer solution
Capsules for do-it-yourself mixing – unopened capsules can be stored a long time (approx. 3 years)
T [°C] 1020253040
GREISINGER GPH 4.0
GREISINGER GPH 7.0 7.06 7.01 7.00 6.99 6.98
GREISINGER GPH 10.0
GREISINGER GPH 12.0 12.35 12.14 12.00 11.89 11.71
PHL buffer solutions in dosing bottles 250 ml
Buffer solutions are ready for use, with dosing volume of 20 ml - 25 ml
T [°C]
GREISINGER PHL 4,0
(pH 4.01 +/- 0.015 @25°C)
GREISINGER PHL 7,0
(pH 7.00 +/- 0.015 @25°C)
GREISINGER PHL 10,0
(pH 10.01 +/- 0.030 @25°C)
3.99 3.99 4.01 4.01 4.03
10.18 10.06 10.01 9.97 9.89
10 20 25 30 40
4.02 4.00 4.01 4.01 4.01
7.06 7.02 7.00 6.99 6.97
10.18 10.07 10.01 9.97 9.89
14 Notes B: preparation of pH buffer solutions
General information on pH buffer solutions
The actual characteristic curve of pH electrodes deviates from the ideal characteristic. Thus the electrodes have to
be calibrated before initial operation and thereafter at regular intervals to get accurate measuring values.
At least a 2-point calibration is required to get the parameters ‘offset’ and ‘slope’. Two different buffer solutions are
necessary for this.
A 1-point calibration only affects the ‘offset’ whereas ‘slope’ is assumed to be the ideal value of -59.2 mV/pH. A
device calibrated only at 1 point assures only accurate measuring values at a range close to the buffer value.
Buffer capacity β
The pH value of a buffer solution changes only very little when small amounts of acids or bases are added. The
buffer capacity β and the dilution influence dpH are values to measure this capability. The buffer capacity β is the
amount of a strong acid or base that has to be added to 1 liter of the buffer solution in order to change its pH value
by 1. The dilution influence dpH is the change of the pH value of the buffer solution when it is diluted with pure
water at a ratio of 1 to 1.
Typical values for buffer capacity and dilution influence are: β = 0.03; dpH = 0.05
Please consider when choosing buffer solutions: date of expiry
Unopened and well stored buffer capsules (GPH) can be stored for a very long time in contrast to ready to use or
self prepared buffer solutions. Caution with alkaline buffers: they age comparatively fast if opened (i.e. at air). The
buffer gets more acid, because carbon dioxide from air is dissolved.
How to prepare calibration buffers of standard GPH series (capsules)
1. Fill 2 plastic bottles with 100 ml distilled water each.
2. Open pH 7 capsule (green) carefully (turn one half of the capsule while pulling and make sure not to
spill any of the powder); put content (including both capsule parts) into one of the bottles.
3. Put content of pH 4 capsule (orange) (or pH 10, blue) and both capsule parts into a second bottle..
The capsule shell will color the liquid in the respective color:
orange = pH4.01; green = pH7.00; blue = pH10.01
Make sure to prepare buffer solutions in time as they can only be used after at least 3 hours.
Shake well before use.
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