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論電導(dǎo)率儀溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的重要性

更新時(shí)間:2015-08-25點(diǎn)擊次數(shù):3316
溶液的電導(dǎo)率儀與溫度密切相關(guān),因?yàn)闇囟劝l(fā)生變化時(shí),電解質(zhì)的電離度、溶解度、離子遷移速度、溶液黏度等都會(huì)發(fā)生變化,電導(dǎo)率也會(huì)變化。溫度升高, 電導(dǎo)率增大。而此刻電導(dǎo)率儀的溫度補(bǔ)償功能就是為了克服溫度的影響。溫度對溶液電導(dǎo)率有較大的影響,溶液溫度升高,離子水化作用減弱。溶液粘度降低,離子運(yùn)動(dòng)阻力減小、離子的定向運(yùn)動(dòng)加快,因而使溶液的電導(dǎo)率增大;反之, 溶液溫度下降, 電導(dǎo)率減小。工業(yè)上以溶液溫度25℃時(shí)的電導(dǎo)率為該溶液的電導(dǎo)率, 所以其他溫度下所測的值必須轉(zhuǎn)換到25℃時(shí)的值,不同物質(zhì)、不同溫度都有不同的對應(yīng)值。
因?yàn)椴煌芤河胁煌臏囟认禂?shù),所以一般儀表不可能*補(bǔ)償溫度帶來的影響,而且溫度與25℃ 相差越大誤差越大。
常用的溫度補(bǔ)償方式是在電導(dǎo)率運(yùn)算中加入溫補(bǔ)公式。下式為溫度補(bǔ)償?shù)囊环N經(jīng)驗(yàn)公式:
Gt= G25[ 1+ a( t- 25)]
式中: Gt為溫度為 t℃ 時(shí)溶液的電導(dǎo)率;G25為溫度為 25℃時(shí)溶液的電導(dǎo)率; a為溶液的溫度補(bǔ)償系數(shù); t 為溶液的實(shí)際溫度。
圖 2
Gt為實(shí)際溶液的電導(dǎo)率,必須轉(zhuǎn)換為25℃ 時(shí)溶液的電導(dǎo)率,G25就是所求得電導(dǎo)率值。不同溶液有不同溫補(bǔ)系數(shù),a從小的0 .014到大的0.027也不相同。因?yàn)镚t和t可由儀器測出,因此只要確定溫度系數(shù),就可算出25℃時(shí)溶液的電導(dǎo)率G25。
上面經(jīng)驗(yàn)公式也只適用于有限的范圍,如對于純水就有不同的經(jīng)驗(yàn)公式,所以所謂溫度補(bǔ)償是不可能*補(bǔ)償?shù)?。儀器在進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí),也同時(shí)進(jìn)行溫度控制,把電導(dǎo)池設(shè)計(jì)成具有溫控功能的測量池,如圖2 所示。
在電導(dǎo)池入口加溫控器。此溫控器核心器件初采用半導(dǎo)體致冷塊,這種器件體積小,只要改變電流的方向就可以改變冷熱面,既可制冷又可制熱,改變電流的大小可改變制冷或制熱(以工作面為準(zhǔn)) 的功率,控制極為方便,但經(jīng)現(xiàn)場長期運(yùn)行,發(fā)現(xiàn)它的缺點(diǎn)是壽命較短,可靠性較差。根據(jù)現(xiàn)場長期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),水樣溫度一般均低于25℃,于是選用工作方式簡單、壽命長、可靠性較高的加熱片進(jìn)行溫度控制,同時(shí)控溫器還具有穩(wěn)流作用??刂萍訜崞ぷ鲿r(shí),先用電導(dǎo)的溫度電極采集溫度信號并進(jìn)行溫補(bǔ)運(yùn)算,同時(shí)根據(jù)與基準(zhǔn)溫度25℃的比較然后控制溫控器對電導(dǎo)池的加溫,如果水樣溫度高于25℃,加熱片不工作,只進(jìn)行溫補(bǔ)運(yùn)算。經(jīng)實(shí)踐證明采用延遲反饋控制與簡單的開關(guān)量控制品質(zhì)相差不大, 故采用開關(guān)量控制,這樣既能保證控制,又簡化相應(yīng)的電路、流路,提高了工作的可靠性。盡量減小由于溫度影響所帶來的誤差。
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