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論電導率儀溫度補償係統的重要性
發布時間:2015-08-25 點擊次數:1565次
溶液的電導率儀與溫度密切相關,因為溫度發生變化時,電解質的電離度、溶解度、離子遷移速度、溶液黏度等都會發生變化,電導率也會變化。溫度升高, 電導率增大。而此刻電導率儀的溫度補償功能就是為了克服溫度的影響。溫度對溶液電導率有較大的影響,溶液溫度升高,離子水化作用減弱。溶液粘度降低,離子運動阻力減小、離子的定向運動加快,因而使溶液的電導率增大;反之, 溶液溫度下降, 電導率減小。工業上以溶液溫度25℃時的電導率為該溶液的電導率, 所以其他溫度下所測的值必須轉換到25℃時的值,不同物質、不同溫度都有不同的對應值。
因為不同溶液有不同的溫度係數,所以一般儀表不可能完全補償溫度帶來的影響,而且溫度與25℃ 相差越大誤差越大。
常用的溫度補償方式是在電導率運算中加入溫補公式。下式為溫度補償的一種經驗公式:
Gt= G25[ 1+ a( t- 25)]
式中: Gt為溫度為 t℃ 時溶液的電導率;G25為溫度為 25℃時溶液的電導率; a為溶液的溫度補償係數; t 為溶液的實際溫度。
圖 2
Gt為實際溶液的電導率,必須轉換為25℃ 時溶液的電導率,G25就是所求得電導率值。不同溶液有不同溫補係數,a從小的0 .014到大的0.027也不相同。因為Gt和t可由儀器測出,因此隻要確定溫度係數,就可算出25℃時溶液的電導率G25。
上麵經驗公式也隻適用於有限的範圍,如對於純水就有不同的經驗公式,所以所謂溫度補償是不可能完全補償的。儀器在進行溫度補償的同時,也同時進行溫度控製,把電導池設計成具有溫控功能的測量池,如圖2 所示。
在電導池入口加溫控器。此溫控器核心器件初采用半導體致冷塊,這種器件體積小,隻要改變電流的方向就可以改變冷熱麵,既可製冷又可製熱,改變電流的大小可改變製冷或製熱(以工作麵為準) 的功率,控製極為方便,但經現場長期運行,發現它的缺點是壽命較短,可靠性較差。根據現場長期運行經驗,水樣溫度一般均低於25℃,於是選用工作方式簡單、壽命長、可靠性較高的加熱片進行溫度控製,同時控溫器還具有穩流作用。控製加熱片工作時,先用電導的溫度電極采集溫度信號並進行溫補運算,同時根據與基準溫度25℃的比較然後控製溫控器對電導池的加溫,如果水樣溫度高於25℃,加熱片不工作,隻進行溫補運算。經實踐證明采用延遲反饋控製與簡單的開關量控製品質相差不大, 故采用開關量控製,這樣既能保證控製,又簡化相應的電路、流路,提高了工作的可靠性。盡量減小由於溫度影響所帶來的誤差。

韓佩
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