电导率测量原理课件.ppt

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1、电导率测量原理电导率：液体中的电流流动在固体导体中，电流是通过自由电子的移动而产生的。在液体导体中，电流是通过自由离子的移动而产生的。-电流+--++++++----在溶液中离子移动传输电流的离子物质被称为电解液。电解液的实质是自由离子。分子水解产生带正电的阳离子和带负电的阴离子。1电导率：原理电导率:电导率是物体传导电流的能力(溶液的导电能力)。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通电不能用直流，否则极板容易极化。现在用交流方波，也可用正弦波。频率20Hz~100Hz。），

2、然后测量极板间流过的电流。电导率的测量：溶液的所有离子总和，例如，溶液浓度。2什么是电导率所有物质都有一定的导电能力。从超纯水非常低的导电能力到高浓度化学样品非常高的导电能力。两块板间加电势离子开始向两块板移动电流I将在两块板间流动（欧姆定律）：U=R•I3U=R•II:电流(A)R:电阻()U:电势(V)R依赖于两块金属板间的体积：R=•L/A:电阻系数(·m或·cm)L:两块金属板间的距离(m或cm)A:金属板面积(m2或cm2)L/A:电极常数(1/cm)-+A=1cm21cm1cmL=1cm什么是电导率4S

3、=1/S:电导率(Siemens/m,或S/cm,或S/cm):电阻系数(·m或·cm)什么是电导率式中：R-溶液电阻Ωρ-电阻率Ω*cmL-两极板的距离cmA-极板截面积cm2G-电导S(S，西门子1S=1Ω-1)S-电导率S*cm-1K-电极常数cm-1（K=L/A）溶液电导率S只与溶液特性有关而与测量传感器几何尺寸无关。5什么是电导率S=G*K使用电导传感器首先测量的是电阻，将之转换成电导后对应0~2V输出。单片机将0~2V计算得到和K对应的电导值。例如，K=0.01时，0~2V对应0.01~20μS/cm。

4、0.01～20μS/cm;0～10ppm（配0.01电极）；0.1～200μS/cm;0～100ppm（配0.1电极）；1.0～2000μS/cm;0～1000ppm（配1.0电极）；10～20000μS/cm;0～10000ppm（配10.0电极）；测量需要分档，即改变电导常数。为了在仪器上显示出电导率，软件中将电导值乘以电极常数即得到电导率值。如果需要温度补偿，需要再利用温补公式计算得出最后的电导率值6液体的电导率与温度密切相关，因为温度发生变化时，电解质的电离度、溶解度、离子迁移速度、溶液黏度等都会发生变化，电导率也会

5、变化。一定浓度的溶液，其电导率随温度的改变而改变，由于各种不同种类、不同浓度的电导率温度系数各不相同，例如酸溶液的温度系数为（1.0~1.6）%/℃，碱溶液的温度系数为（1.8~2.2）%/℃，盐溶液的温度系数为（2.2~3.0）%/℃，天然水的温度系数为2.0%/℃，因此电导率测量的温度补偿问题比较复杂。°C°C电导率：温度补偿7电导率：温度补偿温度补偿系数()：表示每摄氏度电导率变化温度补偿：1.随着溶液类别不同而不同2.随着浓度的不同而不同标准参比温度是20℃或25℃。8参比温度标准参比温度是20℃或25℃。电导率：

6、温度补偿常用的温度补偿方式是在电导率运算中加入温补公式。下式为温度补偿的一种经验公式：Gt=G25[1+a(t-25)]式中：Gt为温度为t℃时溶液的电导率；G25为温度为25℃时溶液的电导率；a为溶液的温度补偿系数；t为溶液的实际温度。Gt为实际溶液的电导率，必须转换为25℃时溶液的电导率，G25就是所求得电导率值。不同溶液有不同温补系数，a从最小的0.014到最大的0.027也不相同。因为Gt和t可由仪器测出，因此只要确定温度系数，就可算出25℃时溶液的电导率G25。9电导率：温度补偿一般盐溶液的温度系数为2％。采用这种

7、温度补偿时，测得液体电导率要换算为该液体在25℃时之电导率值。温度补偿系数为每度（℃）2%，所以在作高精密测量时，请尽量不采用温度补偿。而采用测量后查表或将被测液等温在25℃时测量，来求得液体介质25℃时之电导率值。但是用固定的α值测量精度不高。精度较高的温度补偿通常在1~30℃范围内进行，补偿公式为：Ss=St/(0.0169t+0.5583)1≤t≤10Ss=St/(0.0180t+0.5473)11≤t≤20Ss=St/(0.0189t+0.5281)21≤t≤30Ss为水溶液在25时的电导率值。St为t℃时的电导率值

8、。100.010.11.010100100010k100k1000k电导率(mS/cm)100M10M1M100k10k1000100101电阻系数(Ohm-cm)超纯水纯水补给水饮用水稀酸，稀碱，盐废水微咸水工业用水酸，碱水处理食品和饮料化工工艺不同溶液电导率范围11淡水监测工业加热/冷