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工業(yè)電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x
日期:2025-07-13 05:32
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摘要:
工業(yè)電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x
電導(dǎo)率(conductivity or specificconductance)——電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng),反之越小。電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率,σ=1/ρ 。除非特別指明,電導(dǎo)率的測(cè)量溫度是標(biāo)準(zhǔn)溫度( 25 °C )。
在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門(mén)子/米(S/m),其它單位有:s/cm,μs/cm。1S/m=0.01s/cm=10000μs/cm。
工業(yè)電導(dǎo)儀在生產(chǎn)過(guò)程主要用于監(jiān)測(cè)鍋爐給水和其他工業(yè)用水的質(zhì)量指標(biāo);監(jiān)視設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中是否有滲漏現(xiàn)象;還可以用來(lái)監(jiān)視熱交換器、蒸汽冷凝器等設(shè)備的滲漏情況。
電導(dǎo)率的測(cè)量方法:
電導(dǎo)率的測(cè)量通常是溶液的電導(dǎo)率測(cè)量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過(guò)歐姆定律和電阻定律測(cè)量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測(cè)量一般采用交流信號(hào)作用于電導(dǎo)池的兩電極板,由測(cè)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(cè)量中*早采用的是交流電橋法,它直接測(cè)量到的是電導(dǎo)值。*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(dòng)溫度補(bǔ)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(cè)量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。
電導(dǎo)率的測(cè)量原理
電導(dǎo)率的測(cè)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(cè)溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(shì)(為了避免溶液電解,通常為正弦波電壓,頻率1~3kHz)。然后通過(guò)電導(dǎo)儀測(cè)量極板間電導(dǎo)。
電導(dǎo)率測(cè)量原理簡(jiǎn)圖
電導(dǎo)率的測(cè)量需要兩方面信息。一個(gè)是溶液的電導(dǎo)G,另一個(gè)是溶液的幾何參數(shù)K。電導(dǎo)可以通過(guò)電流、電壓的測(cè)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(cè)量原理在直接顯示測(cè)量?jī)x表中得到廣泛應(yīng)用。
電極常數(shù)——在下式中
K= L /A
A——測(cè)量電極的有效極板;
L——兩極板的距離;
K值則被稱(chēng)為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場(chǎng)的情況下,電極常數(shù)可以通過(guò)幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1cm的方形極板,之間相隔1cm組成電極時(shí),此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對(duì)電極測(cè)得電導(dǎo)值G=1000μs,則被測(cè)溶液的電導(dǎo)率K=1000μs/ cm。根據(jù)上述公式K=S/G,電極常數(shù)K也可以通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCL溶液中的電導(dǎo)G來(lái)求得,此時(shí)KCL溶液的電導(dǎo)率S是已知的。
12.1工業(yè)電導(dǎo)儀的構(gòu)成各部分的作用
工業(yè)電導(dǎo)儀由電導(dǎo)池、轉(zhuǎn)換器兩部分組成。
電導(dǎo)池——又稱(chēng)檢測(cè)器、電導(dǎo)池或發(fā)送器。它與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,將溶液的濃度變化轉(zhuǎn)化為電導(dǎo)或電阻的變化。
電導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
轉(zhuǎn)換器——作用是將電導(dǎo)或電阻的變化轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的直流電壓或電流信號(hào)。
常見(jiàn)的電導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)及適用場(chǎng)合
浸入式——直接與被測(cè)介質(zhì)接觸,一般用于要求不高的常壓場(chǎng)合;
插入式——垂直和水平安裝均可,可用于有一定壓力的場(chǎng)所。
流通式——安裝在工藝管道中,響應(yīng)時(shí)間快。
閥式——可隨時(shí)清理,適于高壓場(chǎng)所。
常見(jiàn)的電導(dǎo)池的結(jié)構(gòu)示意圖
電導(dǎo)池的電極材料的要求
電導(dǎo)池的電極是電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的核心部件,制作電極的材料應(yīng)滿(mǎn)足一定的要求,如物理化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定,耐腐蝕性,能承受一定的壓力和溫度以及便于加工制作等。目前普遍采用的電極材料有鉑、鎳、銅鍍鉑、銅鍍鉻和不銹鋼等。
12.2工業(yè)電導(dǎo)率測(cè)量?jī)x的維護(hù)和一般故障處理
①當(dāng)電導(dǎo)池安裝在新的管道系統(tǒng)時(shí),建議運(yùn)行幾天后就進(jìn)行**次檢查。觀察電極和池室上有無(wú)油污、鐵銹、沉淀等物。如有,則應(yīng)清洗。
②若被測(cè)溶液的電導(dǎo)率大大超過(guò)儀表測(cè)量范圍的上限,應(yīng)立即切斷電源,并查看電導(dǎo)池是否損壞。
③若儀表出現(xiàn)不明原因的不正常現(xiàn)象,如靈敏度下降、死區(qū)增大、儀表指示不穩(wěn)和平衡困難等,這往往表明電極表面有損壞,應(yīng)卸下電導(dǎo)池進(jìn)行檢查、清洗或更換。
工業(yè)電導(dǎo)儀出現(xiàn)儀表指示為零故障原因及處理方法:
①電源沒(méi)有接好;檢查供電電路、保險(xiǎn)絲;
②電極回路斷線;檢查電極回路連線。
工業(yè)電導(dǎo)儀出現(xiàn)儀表指示*大故障原因及處理方法:
①檢測(cè)器電極連線短路;檢查電極連線;
②溶液電導(dǎo)率已超過(guò)儀表滿(mǎn)刻度;將表內(nèi)溶液排空,如儀表指示能降下來(lái),說(shuō)明表正常。
工業(yè)電導(dǎo)儀常見(jiàn)出現(xiàn)儀表指示偏高故障原因及處理方法:
原因:檢測(cè)器兩電極端子間受潮;
處理方法:用洗耳球吸去端子間容液,再用過(guò)濾紙擦干。