電導率在不同環境中的測試方法是怎樣的?
電導率/電阻率是反映溶液中無機鹽含量的一個重要指標。電導率和電阻率互成倒數,當水中含鹽很少時用電阻率表示,當含鹽較多時用電導率表示。電導率/電阻率的測控廣泛用于微電子、制藥、飲料、海水淡化等工業。需要指出的是利用電導率/電阻率測量可以推算出濃度,只要濃度和電導率/電阻率的關系是單值時(濃度低時,一般能滿足此條件),大部分的智能化電導率測試儀均能顯示電導率和濃度。國內外已有多種電阻率/電導率測試儀可以滿足一般需要。電導率/電阻率測試的難點在于高純水和高電導率、高污染液體的測試。
(1)高純水的電導率/電阻率的測控
這種測試一般采用接觸式傳感器。其實質是將一定幾何形狀的電極放入被測溶液,然后測量電極間溶液的電阻,可推算出被測溶液的電導率/電阻率。
兩者之比稱為電極常數,它僅與傳感器的幾何形狀有關,是一個常數。為了達到測量的高精確度,一般電極間溶液的電阻應在10kΩ左右,所以不同量程的電阻率/電導率的測量應選用不同電極常數的傳感器。一般當純水的電導率小于1μs/cm和溫度變化范圍大時,測量有一定困難。其中一個重要原因是因為水的電導率溫度系數并非恒定,高純水的溫度系數是嚴重的非線性,所以必須采用特殊的數學計算方法,也就是說必須采用智能化儀表,如美國Thornton和GLI等的產品。另一個測量的難點是定標,因為要制作低電導率(如0.1μs/cm)的標準液是非常不易的。但GLI公司通過計算和測試將傳感的電極常數和溫度系數精確求出并附在傳感器上,這樣只要將這兩個常數輸入至儀表中,就可以自動定標,實現“干定標”。
(2)高電導率、高污染電阻率的測試
由于接觸式傳感器的幾何結構等原因,該傳感器易受污染,易結水垢,因此不適合測量較臟的溶液。為此發展了一種新型的無電極傳感器,其原理如圖3所示。在線圈A中通以交流電流,而在線圈B中會接收到感應電流產生的信號,這個信號與液體的電導率成正比,因此測出該信號就可以知道電導率。這種傳感器的結構不易結水垢,易于清洗,這也是它適用于測量高污染、高電阻率溶液的一個重要原因。為了達到精確測量,傳感器中含有溫度探頭,這種傳感器不適用于測量電導率小于100μs/cm的溶液。MINBO/JIERDE等公司均有這種產品。