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如何準確測量超純水的電導率
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來源:電子工程世界 發布日期:2017-06-16 11:11:29 瀏覽次數:2348
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電導率測量主要用來檢測水的純凈度,是檢測水中離子雜質的一種有效、簡 便和可靠方法。電導率測量儀分為現場測量、實驗室測量、在線測量等幾種類型。 但并不是每種儀表都適用于超純水/高純水電導率測量。
在理論上絕對純凈的水中只有兩種離子,他們是水分解產生的H+和OH-。電導率是的0.055μS/cm 對應不含任何雜質的水樣在25℃下的電導率。超純水的電導率由于很小,所以比較難以顯示。因此往往用電阻率(MΩ.cm)來表示其純凈度。電阻率為電導率的倒數。
溫度對電導率的影響
電導率在很大程度上受水樣溫度的影響,水樣溫度越高則離子活性越高,電導率越高。我們通常使用溫度系數α 來表征電導率受溫度的影響狀況,不同介質的溫度系數不同,超純水與糖漿的溫度系數較高,而低濃度酸堿溶液的溫度系數相對較低。實際上,介質的溫度系數α 不是常數而是隨溫度的變化而變化。需要注意,任意溫度時的溫度系數總是以25℃參考溫度為基準,也就是說α(T)并不是電導率—溫度曲線在溫度T 時的斜率。這一點比較容易引起混淆。
另外,溫度系數α 除了與溫度有關,還與介質濃度有關。
為了補償溫度對電導率測量的影響,電導率測量變送器必須具有溫度自動補償電路,這樣儀表所顯示的電導率為換算到25℃標準溫度時的電導率。溫度測量是通過傳感器中的熱敏電阻完成的。熱敏電阻的精度越高則溫度測量越準確,溫度補償后的電導率越準確。對于超純水,強烈建議使用±0.1℃準確度的熱敏電阻。針對不同的被測介質,必須在變送器中使用與之匹配的溫度補償模式。對于中性鹽溶液或酸堿溶液電導率測量來說,變送器一般使用線性溫度補償模式,即溫度系數α 為常數;而對于超純水電導率測量來說,則必須使用特殊的算法來進行溫度補償,原因主要有如下兩點:(1)超純水的溫度系數α 非常大(在0℃時達到7.4[%/K]),而且隨溫度變化很大。(2)超純水與其中雜質的溫度特性有很大不同,所以必須分別考慮。
日常的電導率儀表,都具有針對常規測量的線性溫度補償,基本滿足日常的電導率測量。但對于超純水的電導率測量,由于溫度系數α 隨溫度的變化,也有很大的變化,如果還是使用線性的溫度補償,溫度的變化就會產生較大的測量偏差。所以需要針對的使用非線性溫度補償獲得較好的測量。
專業的儀表也提供溫度常數的調整,便于專業用戶獲得準確測量數據。
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