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电导率测量实用指南

导电率是溶液传递(传导)电流的能力。它是电阻率(欧姆)的倒数。因此,电导率用于测量在极性溶液(例如水)中已被电离的溶解固体的浓度。常用的度量单位是每厘米西门子的百万分之一(微西门子每厘米或µS / cm)。当测量更浓缩的溶液时,单位表示为毫西门子/ cm(mS / cm),即-10 -3 S-cm(西门子的千分之一)。为了便于表达,1000 µS / cm等于1 mS / cm。通常,电导率通常用西门子表示。但是,有时(不正确地)将这种度量单位称为微姆欧而不是微型西门子。“ mho ”一词只是欧姆这个词的反拼。 

各种行业已经采用了几种电导率表达方式,作为将表达单位制成整数的一种方式。水软化工业指的是硬度的“颗粒”,并使用TDS或总溶解固体作为度量标准。尽管TDS实际上是一种重量分析法,但由于在溶液中固体主要以离子形式存在,因此可以用电导率近似估算它们。TDS标尺使用2 µS / cm = 1 ppm(百万分之几,以CaCO 3计)。它也表示为1 mg / l TDS。尽管测量方法相同,但是某些电导率仪可以进行转换并以许多不同单位表示测量结果。  这对于习惯一种特定测量单位的用户很有帮助。 

水电导率表  
S / cm 米/厘米 百万分之几
完全纯净水 0.055    
典型的去离子水 0.1    
蒸馏水 0.5    
反渗透水
50-100
  25-50
国产“自来水” 500-800 0.5-0.8 250-400
饮用水(**) 1055 1.055 528
海水 56,000 56 28,000
微咸水 100,000 100 50,000

电阻率与电导率

当离子浓度非常低(例如在高纯水中)时,测得的电导率会降至每厘米1西门子的值以下。为了将这些数字表示为整数而不是分数,通常使用电阻率标度。这些数字彼此正好相反。例如:0。10 µS / cm [或1 /(0。10 x 10 -6 S / cm)] 的倒数为10 x 10 6 ohms-cm(10 MΩ -cm)。这通常也称为“兆欧”。两种测量单位均可用于陈述完全相同的值。通常,电导率标尺的用途更加广泛,因为它可以用于更广泛的测量范围。 

因为空气可溶于超高纯水(18。3 MΩ -cm),所以在打开的容器中读数不稳定。 

温度补偿

温度在电导率中起作用。由于离子活性随温度升高而增加,因此电导率测量值参考25ºC。用于校正温度变化的系数β表示为每摄氏度的百分比。对于大多数应用程序,beta的值为2。为了确定β的真实值,需要在高温下测量溶液(无温度补偿)。然后将溶液冷却并重新测量。然后可以为该特定解决方案精确计算β。先进的仪表允许自定义参考温度。

探头类型和极化误差

安培

用于测量电导率的探头最初是一个安培系统,该系统具有两个彼此间隔一厘米*的电极。[*具有不同电极间距的探头可以测量各种电导率。]

玖玖棋牌游戏中心 安培法将已知电势(电压,V)施加到一对电极并测量电流(I)。根据欧姆定律:I = V / R其中R是电阻。这样获得的电流越高,电导率越大。不幸的是,即使距离可以固定,该方法中的电阻也不是恒定的。由于电解引起的盐沉积在电极上会改变电阻。对于中低水平的电导率(<2 mS / cm),这可能就足够了,但是对于更高的精度和更高的电导率,则需要使用其他方法。 

电位计

甲电位 的方法是基于感应并消除偏振共同向安培法的效果。电位法采用四个环:外部的两个环施加交流电压并在溶液中感应出电流回路,而内部的环则测量由电流回路感应的电压降。该测量直接取决于溶液的电导率。环周围的屏蔽层通过固定环周围的溶液体积来保持恒定的电场。 

由于电位(4环)电导率传感器不受电解的限制(通常会影响安培探头),因此可将其用于测量更大范围的电导率。实际上,可以使用不锈钢环。但是,首选的金属是铂,因为它可以承受更高的温度并产生更稳定的读数。铂金传感器也更易于清洁。先进的微处理器电导率仪器可以改变施加到传感器上的电压,从而使它们能够进一步扩展电位计的范围。这项技术使**电表能够使用一个探头测量去离子水的高和低电导率以及超低电导率。

感应式或环形

玖玖棋牌游戏中心 电导率测量的另一种方法是使用感应探头(有时称为环形探头)。传感器)。通常,这些可以在工业过程控制系统中找到。传感器看起来像棍子上的甜甜圈(环形)。该技术的优点是测量时电极与过程流体之间没有任何电接触。该探头使用两个环形变压器,它们相互并排电感耦合并封装在塑料护套中。控制器将高频参考电压提供给**环形或驱动线圈,从而产生强磁场。当包含导电离子的液体通过传感器的孔时,它起一匝次级绕组的作用。然后,这种流体的通过会感应出与磁场感应的电压成比例的电流。根据欧姆定律测量一匝绕组的电导。电导率与流体的比电导率成比例,并且由传感器的几何形状和安装方式确定。第二环形线圈或接收线圈也以类似的方式受到流体通过的影响。穿过第二环形线圈的液体还充当第二环形线圈中的液体匝或初级绕组。由流体产生的电流在第二环形线圈中产生磁场。来自接收线圈的感应电流被测量为仪器的输出。控制器将来自传感器的信号转换为处理液的比电导率。只要传感器的间隙至少为3 cm,管壁或容器壁的附近对感应电流的影响就可以忽略不计。

校准

大多数电导率仪可以使用已知值的标准进行校准。通常使用1413 µS / cm的值。某些仪表将允许用户从各种预选值中进行选择。校准应使用尽可能接近所测溶液的标准液进行。更**的仪表将允许在两个,三个,四个甚至五个点进行校准。这样就可以在更宽的测量值范围内获得良好的精度。类似于在pH计中自动识别缓冲液,在校准过程中将探头浸入水中时,有些仪器甚至可以识别该标准值。这只是使电导率仪易于使用的另一种方法。温度在电导率测量中非常重要,还应至少校准一个点,**校准两个不同的点。

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