电导率仪基本常识

电导率仪基本常识.txt15成熟的麦子低垂着头，那是在教我们谦逊；一群蚂蚁能抬走大骨头，那是在教我们团结；温柔的水滴穿岩石，那是在教我们坚韧；蜜蜂在花丛中忙碌，那是在教我们勤劳。电导率仪基本常识
 
  电导率（total dissolved solids,简写为T.D.S）：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。
 
    电导率是物体传导电流的能力。电导率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（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。
 
    电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。
 
=ρl=l/σ
 
(1)定义或解释 电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ
 
(2)单位: 在G际单位制中,电导率的单位是西门子/米。
 
(3)说明 电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。
 
 
 
    电导电极有那些种类？有何不同用途？
 
       电导电极一般分为二电极式和多电极式两种类型。 二电极式电导电极是目前G内使用**多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1、K=5、K=10等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当K=1时，常采用石墨，当K=0.1、0.01时，材料可以是不锈钢或钛合金。多电极式电导电极，一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。 电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差，在G外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用其测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。
 
 电导率测量仪温度补偿的检定方法及问题
安徽赛科环保科技有限公司 / 2010-05-31
 
     电导率测量仪温度补偿的检定方法及问题。使用电导率仪的用户都知道这一点，溶液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，电导率也会变化。温度升高， 电导率增大。而此刻电导率仪的温度补偿功能就是为了克服温度的影响。
 
    一、什么是电导率测量仪的温度补偿功能：
    将溶液在实际温度下的电导率值转换为参考温度（一般为25℃）下的电导率值，使得溶液在不同温度下的电导率具有可比性， 现在市场上所使用的电导率仪都有温度补偿功能， 以满足各行各业比对或控制指标的需要。本文以使用电导率仪时，检定过程中需要的温补功能说明，简要的分析讨论。
 
    在检定过程中增加这一检定项目也很有必要。实现电导率仪温度补偿的检定有两种方法，一种是温补前的KMR为定值，一种是温补后的KMV为定值，两种方法依据的原理相同，具体的检定步骤根据仪器设计的不同也可分为两种方法。检定过程中，我们还发现温度设置会影响电导池常数，分析表明电导率仪的温度补偿本质上和电导池常数补偿是相同的，当仪器的温度补偿缺失或存在故障时，可以利用电导池常数的补偿来实现电导率的温度补偿。
 
 
 二、温度补偿的检定方法及问题
    对于电导率大于1×10-4S·cm-1 的强电解质，电导率值与温度存在线性关系：
KT=K0〔1+α（T-T0）〕（1）；在检定过程中， 只要测得不同温度下的电导率值，通过JJG376-2007中的式（5）可求出仪器的温度系数α，从而实现对电导率仪温度补偿系数的检定。
    将电导率仪常数Kcell设为1.00cm-1，输入某一信号的电导率值（如50μS·cm-1），调节温度传感器模拟电阻，使温度示值为25℃和15℃（35℃），再分别读取对应电导率仪测量值KMR和KMV。根据式（1）有：
（2）（3）
 
问题：
1）.   G产电导率仪都是手动温度补偿，温度系数无法设置，其默认值为2.00%/℃。对于这类仪器，当温度设置为25℃时，为不补偿状态，测得的电导率为KMR， 而其他温度下测得的电导率值为补偿后的电导率值KMV，可实现温度补偿的检定。
 
2）对于不同的电导率仪，其温度补偿的检定步骤也不尽相同， 安徽赛科环保生产的DDS-307为例：后期生产（新型）的DDS-307电导率仪，调整温度示值时，电导率发生显著变化，定义为I型（DDS-308、G外产的电导率仪如con5等也归于此类）。早期生产的DDS-307电导率仪，调整温度示值时，电导率没有任何变化，为了便于区别我们将其定义为II型（大部分数显式DDS-11A/12A也归于此类）。#p#分页标题#e#
 
     对于I型仪器，其温度系数的误差可以按JJG376-2007描述方法来测量， 先设置好电导池常数，再调整温度示值。对于II型仪器，温度示值对电导率值没有影响， 并不说明温度传感器模拟电阻器发生了故障，因为如果将仪器调到“检查”状态，发现调整温度示值时，电导池常数也发生了变化，当温度示值调整为15℃和35℃时， 电导池常数分别变化到1.200cm-1 和0.800cm-1左右。
 
    对于这类仪器温度补偿的检定，应该先将温度调整为目标温度（15℃或35℃），再调节电导池常数为1.00cm-1， 然后分别读取对应的电导率值， 根据式（3）就能求出仪器的温度系数。但是这一类仪器得到的数据，根据式（3）计算得到的值和标准值（α=2.0%）偏差很大， 且不同温度下得到的温度补偿系数值差别很大。这一类仪器具有相似的偏差，并不是由于某台仪器不合格引起的，这个问题有待进一步研究。
 
     温度补偿与电导池常数补偿的关系前面谈到的一些G产电导率仪， 温度设置对电导池常数有显著影响，对于仪器I（如新型DDS-307），当温度示值调整为15℃和35℃时， 电导池常数分别变化到1.250cm-1 和0.833cm-1 左右。这种现象在II型仪器中也能观察到（数值与仪器I有所差别，有待进一步研究）。这表明温度补偿和电导池常数补偿是相通的，两者具有内在的联系。www.saikehb.cn提供电导率仪温度补偿的检定文章。
 
 
 
如何测定电导电极常数？为何要对常数进行校准？
 
       根据公式K=S/G，电极常数K可以通过测量电导电极在一定浓度的KCL溶液中的电导G来求得，此时KCL溶液的电导率S是已知的。 由于测量溶液的浓度和温度不同，以及测量仪器的精度和频率也不同，电导电极常数K有时会出现较大的误差，使用一段时间后，电极常数也可能会有变化，因此，新购的电导电极，以及使用一段时间后的电导电极，电极常数应重新测量标定，电导电极常数测量时应注意以下几点：
 
 1． 测量时应采用配套使用的电导率仪，不要采用其它型号的电导率仪。
 
2． 测量电极常数的KCL溶液的温度，以接近实际被测溶液的温度为好。
 
3． 测量电极常数的KCL溶液的浓度，以接近实际被测溶液的浓度为好。
 
电导率仪传感器该如何校准。下面是电导率仪传感器在使用时遇到的常见问题，关于传感器使用较长时间时是否需要校准问题，怎样校准？从厂家可以直接买到校准该电导率仪传感器的标准溶液吗？另外自行清洗后的传感器再安装时是否会影响到测量的问题。详细见以下解答。
 
1、我有一个电导率仪传感器一直没有拆封使用，原来的校准证书还有效吗? 我是否需要对传感器重新校准?
　　您可以把传感器发到我们这里来进行再校准和再认证，从设计上电极的电极常数是稳定和可靠的，我们在证书的底部有一个声明可以帮助您消除疑虑。声明如下：“电导的电极常数和温度常数校正通常在安装后的一年内有效。可是剧烈的操作或在会在电极表面沉积的含悬浮固体的样品中使用，会降低电极常数的准确性并需要更加频繁的校准。”因此，如果您确定传感器从来没有安装过，那么原来的证书依然有效。
 
2、是否可以从电导率仪厂家http://www.saikehb.cn购买校准电导率传感器的标准溶液和设备?
 
回答：有的不提供用于校准传感器电极常数的电导率标准溶液。追溯性校准是在严格控制的纯水和温度条件下进行的。传感器实际是在和用户应用条件相同的封闭纯水或超纯水系统中进行校准，这种校准**少一年内有效，比客户现场校准要准确的多。
 
    以后如果需要再次校准，我们建议通过以下的三种方式来再次认证：
1）、你可以把传感器寄回Thornton，我们可以为您重新校准并提供传感器的校准证书。
2）、你可以从我们这儿买一个经过认证的传感器作为标准，在同样的测量环境下，把其他传感器的读数和这个标准传感器的读数比较。
3）、您可以用标准溶液进行校准，标准溶液必须准确并且没有受过污染。对于纯水传感器，理想的标准溶液是经过循环的18.2 Megohm-cm (0.055 uS/cm)超纯水，密闭包装。如果没有这种系统，在开放环境下使用的标准溶液的电导率必须高于100 uS/cm，以降低空气中二氧化碳污染造成的影响，**好是147 uS/cm的ASTM D1125溶液。不要使用市面上低于100 uS/cm的标准溶液。空气污染的不确定性造成的误差比电导率仪仪表在超过量程后的非线性的误差还要大。
 
3、电导率仪传感器已经从水系统里面拆下来，如果放干的话，再装上后对读数有影响吗?
   电导率仪传感器可以在使用间隔内放干而不影响性能。如果在比较脏的水中使用，应先清洁干净。对于pH和ORP传感器来说，必须一直保存湿润，存储在原配的套子中，套子中必须有一定量的水
纯净水的电导率
    纯净水虽然解决了水污染，但因污染物引起的水退化与造成的病态水并没有被解决。同时五加仑装纯净水与其配套的饮水机如不认真清洗灭菌，同样也存在着二次污染的问题。长期饮用，对人体健康无益。在“纯水的溶液中”因为只有氢离子和氢氧根离子，所以水显酸碱性只与两种离子的比例有关。 PH值越接近7就越小，在此基础上，ph越大或越小导电率就越高。#p#分页标题#e#
 
    查到一些水电电导率值（根据地区而异）
溶液　　　　 　　　　　　　　　　电导率　　　　 us/cm （电阻率）
纯水　　　　 　　　　　　　　　　0.055us/cm　　 18.2MΩ
电厂锅炉水　 　　　　　　　　　　1.0us/cm 　　　  1MΩ
城市用水　　 　　　　　　　　　　50us/cm 　　　　 0.02Ω
海水　　　　 　　　　　　　　　　53mS/cm　　　　   20Ω
31.0% HNO3 31.0% 硝酸　　　 　 865mS/cm　　　　 1Ω
 
 
    瓶装纯净水指以符合生活饮用水水质标准的水为原料，通过电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法及其他适当加工方法，密封在容器中，且不含任何添加物，可直接饮用的水。纯净水的水质指标是：电导率≤0.055us/cm，溶解性固体≤10mg/1，总硬度（以CaCO3计）≤5mg/1，PH值＝6。
 
市场上流行的太空水、蒸馏水、超纯水、去离子水等等，广义地均称之为纯净水。
 
纯净水经过水处理系统后，不但除去了水中一切有害杂质，同时也除去了水中有益于人体的必需的矿物质和微量元素。同时，纯净水作为一种溶剂，能极强地溶解各种微量元素。大量饮用纯净水，会造成体内微量元素的大量流失和缺乏，使体内的营养失衡。而且长期饮用纯净水，还会使人体自制纯水的器官，如肠胃粘膜、血管壁、肝脏、肾脏等功能退化。对营养并不富余，且从比较单调的食物中获取人体必需的矿物质的人来说，长期饮用纯水，无疑对健康有害无益。
 
其实，人类生命是在离子状态的水环境（含有矿物质的水）中起源进化和生存的，而并非在非离子状态所生存。人体中各元素的组成与地壳中各元素的丰度有惊人的相似，天然水中各元素的比例与人体构成的比例也基本相同。水中所含微量元素，是人体所需微量元素的重要来源，不是食物中矿物质等营养所能代替的。把纯净水作为饮用水就等于打破了上千万年人类进化中形成的人类生存的饮用水环境。同时，人类几千万年均饮用微碱性的自然水而生存，人体内的环境，肠道微生态区都适应了微碱性的水，如果常饮微酸性（越纯越偏酸）的纯净水，将造成体内液态环境的不适应和体内微生态环境的破坏。
 
因水中缺少矿物质和微量元素影响健康而导致各类疾病早已被人们所认识，一些山区的人患大脖子病、龋齿病，原因正是饮水中缺少人体必需的磺和氟，因此要多吃海带，吃加碘盐，或在饮水中加入氟。如果把电子行业的用水观念（越纯越好）搬到人体饮用水来应用，就会出问题。
 
电导率仪的故障维修
安徽赛科环保科技有限公司 / 2009-04-03
 
电导率仪的故障维修
 
    电导率仪的故障维修分析
 
(一)电源部分
　　1.在低压交流电源出故障时，指示灯及各灯丝均不亮。检查时可按电源输入、变压器初级、变压器次级低压等的顺序进行检查。
        2.高压直流电源在指示灯及各灯丝能亮，但电眼管不发绿光，且更换新电眼管无效时，则问题可发生在高压直流电源部分。检查时可用**表交流电压500 V档.测整流管两阳极电压，应分别对地各为约250 V。否则问题出在变压器的次级高压或接线。若有电，再用直流电压500 V档测定整流管的阴极，对地应有约+200 V以上。若无直流电压或电压较低时，应更换整流管或滤波电容。并接好各接点。
 
 
(二)振荡器和阴极输出器的故障
    当用高周档测不出准确平衡点时，可先更换振荡管和阴极输出管，若不能解决问题则需测两管的各极电压和接线。振荡管阳极应为约十150 V，二栅极约+ 60 V。阴极输出管的阳极应为约+250 V。可再用高阻耳机或喇叭(低阻的要通过输出变压器)监听，也可用示波器来跟踪检查各讯号点。这样即可发现问题。
 
 
(三)电桥部分的故障
 
其表现是不论用高周档还是低周档在测定时旋转读数钮或倍率钮时指示器均闪动不稳，或根本找不到平衡点。
 
1.先检查桥路中的电极系统
将电极取下接人约1000欧姆的已知电阻，若能测出约1000欧姆阻值则问题就在电极或接线。更换或修复电极系统即可。若不能测得可用下法继续检查。
 
2.读数钮部分
有时读数钮内部的滑线电阻接触不良，可用干净绸布等擦净接触点，使各处能接触良好即可。
 
3.倍率钮部分
多因内部波段开关错位或接触不良，可用棉花等吸取少量无水乙醇或三氯乙烯等擦净并复位即可。
 
4.电容问题
有时指示器的光带边缘模糊不清，可调整桥臂电容，以清晰为度。
 
 
(四)指示器故障
 
1.若调桥路电容量后指示器光带边缘仍模糊不清时可更换电眼管6E1或6E2，前者的绿色荧光带为扇形移动，后者为上下移动，且接线不同。
 
2.指示器动作不灵敏，这时可更换放大管及电眼管，若仍不灵敏则需检查各极电压及接线，放大管阳极应约为+100V以上，二栅极约+40 V。电眼管6E2的7角9角约+100 V ,  8角约+250 V。经过以上检查一般即可得到解决。
 
有的故障表现为综合性的，需先从原理分析入手，经过暴露矛盾，分析出矛盾的本质所在，到**后解决矛盾。#p#分页标题#e#
 
电导率仪的常见问题解答
题:  测量问题: 测量时读数跳动，不稳定？
答：梅特勒-托利多的电导率仪一般使用金属四环电极。测量时，要求将电极上的四个金属环全部浸没在液面以下，当有部分在液面上时，就会造成读数跳动。
 
 
题：安装问题: 便携式电导率仪，有时插入电极后，测量值一直显示为零？
答：原因是电极没有完全和仪表连接好。这时要先关机，然后把电极拔出，重新安装。
 
 
题：校准问题: 为什么在1413uS/cm标准液中校准时时，锁定在1358uS/cm？
答：标准溶液温度不是25℃。
1413uS/cm是该标准液25℃时的电导率值，当温度偏离25℃时，仪表会自动计算并校正到实际温度下的电导率值
 
 
题：测量问题: 为什么电导率仪测量值与经验值相差很大？
答：由于标准液设置错误或校正后没有储存校正数据。
Seven系列电导率仪采用一点校准方式，校准前必须在仪表中正确设置校准液。若出现测量值相差很大的情况，可以观察电极常数以确定校准是否正确。
电极常数参考值：InLab730/InLab710约为0.6；InLab720约为0.06；InLab740约为0.08
 
 
题：测量问题: 电导率仪中的TDS代表什么？
答：TDS(Total Disolved Solid)是指溶液中溶解的固体总量，单位可选择mg/L或ppm。
溶液的TDS与溶液电导率值成一定的比例，这个比例称为固体因子。固体因子可根据不同样品在0.4-1.0之间设置。