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電導(dǎo)率儀的測量原理

來源:上海沃懋儀表科技有限公司   2014年09月24日 11:01  

   電導(dǎo)率儀的測量原理是將相互平行且距離是固定值L的兩塊極板(或圓柱電極),放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(為了避免溶液電解,通常為正弦波電壓,頻率1~3kHz)。然后通過電導(dǎo)儀測量極板間電導(dǎo)。

    電導(dǎo)率儀的測量通常是溶液的電導(dǎo)率測量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過歐姆定律和電阻定律測量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測量一般采用交流信號作用于電導(dǎo)池的兩電極板,由測量到的電導(dǎo)池常數(shù)K和兩電極板之間的電導(dǎo)G而求得電導(dǎo)率σ。

  電導(dǎo)率測量中zui早采用的是交流電橋法,它直接測量到的是電導(dǎo)值。zui常用的儀器設(shè)置有常數(shù)調(diào)節(jié)器、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)器和自動溫度補償器,在一次儀表部分由電導(dǎo)池和溫度傳感器組成,可以直接測量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。

    電導(dǎo)率儀的測量需要兩方面信息。一個是溶液的電導(dǎo)G,另一個是溶液的幾何參數(shù)K。電導(dǎo)可以通過電流、電壓的測量得到。根據(jù)關(guān)系式S=K×G可以等到電導(dǎo)率的數(shù)值。這一測量電導(dǎo)率在直接顯示測量儀表中得到廣泛應(yīng)用。

  而K= L /A 

  A——測量電極的有效極板;

  L——兩極板的距離;

  這一值則被稱為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場的情況下,電極常數(shù)可以通過幾何尺寸算出。當(dāng)兩個面積為1cm的方形極板,之間相隔1cm組成電極時,此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對電極測得電導(dǎo)值G=1000μs,則被測溶液的電導(dǎo)率K=1000μs/ cm。

  一般情況下,電導(dǎo)電極常形成部分非均勻電場。此時,電極常數(shù)必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液進行確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般都使用KCl溶液這是因為KCl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定,準(zhǔn)確。0.1mol/l的KCl溶液在25℃時電導(dǎo)率為12.88ms/cm。

  所謂非均勻電場(也稱作雜散場,漏泄場)沒有常數(shù),而是與離子的種類和濃度有關(guān)。因此,一個純雜散場電極是zui復(fù)雜的電極,它通過一次校準(zhǔn)不能滿足寬的測量范圍的需要。

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