澳门新葡萄京官网首页使用电导率仪的原理知识

发布时间:17-02-14 15:03分类:技术文章
标签:电导率仪,电导率仪工作原理,温度补偿原理分析
电导率是物质传送电流的能力,是电阻率的倒数。在液体中常以电阻的倒数――电导来衡量其导电能力的大小。水的电导是衡量水质的一个很重要的指标。它能反映出水中存在的电解质的程度。根据水溶液中电解质的浓度不同,则溶液导电的程度也不同。通过测定溶液的导电度来分析电解质在溶解中的溶解度。这*是电导率仪的基本分析方法。
测量原理:为避免电极极化,仪表产生高稳定度的正弦波信号加在电极上,流过电极的电流与被测溶液的电导率成正比,仪表将电流由高阻抗运算放大器转化为电压信号后,经程控信号放大、相敏检波和滤波后得到反映电导率的电位信号;微处理器通过开关切换,对温度信号和电导率信号交替采样,经过运算和温度补偿后,得到被测溶液在25℃时的电导率值和当时的温度值。温度补偿原理:电解质溶液电导率受到温度变化的影响,需要进行温度补偿。一般来说,弱的水溶液的温度系数为2.00%℃,浓度越大,温度系数越小。对较低浓度(1?S·cm-1)溶液的温度系数不采用2.00%℃,而由用户设置,范围为0.00~9.99%。本站温馨提醒:如您需采购仪器仪表类产品,请致电北京熙缜隆博环保科技有限公司,电话:010-68940148。我们将有的销售人员为你提供相关产品咨询服务。

发布时间:17-02-28 11:53分类:技术文章
标签:电导率仪,使用电导率仪的原理知识
本文介绍在电导率仪的使用中,应该避免的常规问题以及电导率仪的应用领域、电极常数的常数和电极常数的种类等……
电导率仪在使用过程中应该掌握哪些原理知识?首*为避免电极极化,仪表产生高稳定度的正弦波信号加在电极上,流过电极的电流与被测溶液的电导率成正比,仪表将电流由高阻抗运算放大器转化为电压信号后,经程控信号放大、相敏检波和滤波后得到反映电导率的电位信号;微处理器通过开关切换,对温度信号和电导率信号交替采样,经过运算和温度补偿后,得到被测溶液在25℃时的电导率值和当时的温度值。
引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施(Kohlrausch)电极。
电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导,另一个是溶液中1/A的几何关系,电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。
而K=L/A A——测量电极的有效极板 L——两极板的距离
这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板,之间相隔1cm组成电极时,此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS,则被测溶液的电导率K=1000μS/cm。
一般情况下,电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。www.saike88.com
所谓非均匀电场(也称作杂散场,漏泄场)没有常数,而是与离子的种类和浓度有关。因此,一个纯杂散场电极是*糟糕的电极,它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。
电导率仪的应用领域?
适用领域:可广泛应用于火电、化工化肥、冶金、环保、制药、生化、食品和自来水等溶液中电导率值的连续监测。
电导率仪的电极常数是什么?
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。
电导率传感器的电极常数精确描述了传感器两根电极的几何性质。它是2根电极之间的关键区域样品的长度比。直接影响测量的灵敏度和准确度。低的电导率样品测量要求低的电极常数。高的电导率样品测量要求高的电极常数。测量仪表必须知道所连接的电导率传感器的电极常数并相应调整读数的规格。
电导率仪的电极常数有哪几种?
二电极式电导电极是目前国内使用*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,*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。
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传感器和变送器在仪器仪表和工业自动化领域中起着举足轻重的作用。与传感器不同,变送器除了能将非电量转换成可测量的电量外,一般还具有一定的放大作用。本文简单地介绍了各类变送器的特点,以供使用者选用。

一、一体化温度变送器

一体化温度变送器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元组成。采用固体模块形式将测温探头直接安装在接线盒内,从而形成一体化的变送器。一体化温度变送器一般分为热电阻和热电偶型两种类型。

热电阻温度变送器是由基准单元、R/V转换单元、线性电路、反接保护、限流保护、V/I转换单元等组成。测温热电阻信号转换放大后,再由线性电路对温度与电阻的非线性关系进行补偿,经V/I转换电路后输出一个与被测温度成线性关系的4~20mA的恒流信号。

热电偶温度变送器一般由基准源、冷端补偿、放大单元、线性化处理、V/I转换、断偶处理、反接保护、限流保护等电路单元组成。它是将热电偶产生的热电势经冷端补偿放大后,再帽由线性电路消除热电势与温度的非线性误差,最后放大转换为4~20mA电流输出信号。为防止热电偶测量中由于电偶断丝而使控温失效造成事故,变送器中还设有断电保护电路。当热电偶断丝或接解不良时,变送器会输出最大值(28mA)以使仪表切断电源。

一体化温度变送器具有结构简单、节省引线、输出信号大、抗干扰能力强、线性好、显示仪表简单、固体模块抗震防潮、有反接保护和限流保护、工作可靠等优点。

一体化温度变送器的输出为统一的4~20mA信号;可与微机系统或其它常规仪表匹配使用。也可用户要求做成防爆型或防火型测量仪表。

二、压力变送器

压力变送器也称差变送器,主要由测压元件传感器、模块电路、显示表头、表壳和过程连接件等组成。它能将接收的气体、液体等压力信号转变成标准的电流电压信号,以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。

压力变送器的测量原理图如图3所示。其测量原理是:流程压力和参考压力分别作用于集成硅压力敏感元件的两端,其差压使硅片变形(位移很小,仅μm级),以使硅片上用半导体技术制成的全动态惠斯登电桥在外部电流源驱动下输出正比于压力的mV级电压信号。由于硅材料的强性极佳,所以输出信号的线性度及变差指标均很高。工作时,压力变送器将被测物理量转换成mV级的电压信号,并送往放大倍数很高而又可以互相抵消温度漂移的差动式放大器。放大后的信号经电压电流转换变换成相应的电流信号,再经过非线性校正,最后产生与输入压力成线性对应关系的标准电流电压信号。

压力变送器根据测压范围可分成一般压力变送器(0.001MPa~20MP3)和微差压变送器(0~30kPa)两种。

三、液位变送器

1、浮球式液位变送器
浮球式液位变送器由磁性浮球、测量导管、信号单元、电子单元、接线盒及安装件组成。??°?%bbs.ca18.netLíU¢?#÷|一般磁性浮球的比重小于0.5,可漂于液面之上并沿测量导管上下移动。导管内装有测量元件,它可以在外磁作用下将被测液位信号转换成正比于液位变化的电阻信号,并将电子单元转换成4~20mA或其它标准信号输出。该变送器为模块电路,具有耐酸、防潮、防震、防腐蚀等优点,电路内部含有恒流反馈电路和内保护电路,可使输出最大电流不超过28mA,因而能够可靠地保护电源并使二次仪表不被损坏。2、浮筒式液位变送器
浮筒式液位变送器是将磁性浮球改为浮筒,它是根据阿基米德浮力原理设计的。浮筒式液位变送器是利用微小的金属膜应变传感技术来测量液体的液位、界位或密度的。它在工作时可以通过现场按键来进行常规的设定操作。

3、静压或液位变送器
该变送器利用液体静压力的测量原理工作。它一般选用硅压力测压传感器将测量到的压力转换成电信号,再经放大电路放大和补偿电路补偿,最后以4~20mA或0~10mA电流方式输出。??°?%四、电容式物位变送器
电容式物位变送器适用于工业企业在生产过程中进行测量和控制生产过程,主要用作类导电与非导电介质的液体液位或粉粒状固体料位的远距离连续测量和指示。

电容式液位变送器由电容式传感器与电子模块电路组成,它以两线制4~20mA恒定电流输出为基型,经过转换,可以用三线或四线方式输出,输出信号形成为1~5V、0~5V、0~10mA等标准信号。电容传感器由绝缘电极和装有测量介质的圆柱形金属容器组成。当料位上升时,因非导电物料的介电常数明显小于空气的介电常数,所以电容量随着物料高度的变化而变化。变送器的模块电路由基准源、脉宽调制、转换、恒流放大、反馈和限流等单元组成。采用脉宽调特原理进行测量的优点是频率较低,对周围元射频干扰、稳定性好、线性好、无明显温度漂移等。

五、超声波变送器

超声波变送器分为一般超声波变送器(无表头)和一体化超声波变送器两类,一体化超声波变送器较为常用。

一体化超声波变更新器由表头(如LCD显示器)和探头两部分组成,这种直接输出4~20mA信号的变送器是将小型化的敏感元件(探头)和电子电路组装在一起,从而使体积更孝重量更轻、价格更便宜。超声波变送器可用于液位。物位的测量和开渠、明渠等流量测量,并可用于测量距离。??°?%六
锑电极酸度变送器是集PH检测、自动清洗、电信号转换为一体的工业在线分析仪表,它是由锑电极与参考电极组成的PH值测量系统。在被测酸性溶液中,由于锑电极表面会生成三氧化二锑氧化层,这样在金属锑面与三氧化二锑之间会形成电位差。该电位差的大小取决于三所氧化二锑的浓度,该浓度与被测酸性溶液中氢离子的适度相对应。如果把锑、三氧化二锑和水溶液的适度都当作1,其电极电位就可用能斯特公式计算出来。

锑电极酸度变送器中的固体模块电路由两大部分组成。为了现场作用的安全起见,电源部分采用交流24V为二次仪表供电。这一电源除为清洗电机提供驱动电源外,还应通过电流转换单元转换成相应的直流电压,以供变送电路使用。第二部分是测量变送器电路,它把来自传感器的基准信号和PH酸度信号经放大后送给斜率调整和定位调整电路,以使信号内阻降低并可调节。将放大后的PH信号与温度被偿信号进行迭加后再差进转换电路,最后输出与PH值相对应的4~20mA恒流电流信号给二次仪表以完成显示并控制pH值。七、酸、碱、盐浓度变送器
酸、碱、盐浓度变送器通过测量溶液电导值来确定浓度。它可以在线连续检测工业过程中酸、碱、盐在水溶液中的浓度含量。这种变送器主要应用于锅炉给水处理、化工溶液的配制以及环保等工业生产过程。??°?%bbs.ca18.netLíU¢?#÷|
酸、碱、盐浓度变送器的工作原理是:在一定的范围内,酸碱溶液的浓度与其电导率的大小成比例。因而,只要测出溶液电导率的大小变可得知酸碱浓度的高低。当被测溶液流入专用电导池时,如果忽略电极极化和分布电容,则可以等效为一个纯电阻。在有恒压交变电流流过时,其输出电流与电导率成线性关系,而电导率又与溶液中酸、碱浓度成比例关系。因此只要测出溶液电流,便可算出酸、碱、盐的浓度。?
酸、碱、盐浓度变送器主要由电导池、电子模块、显示表头和壳体组成。电子模块电路则由激励电源、电导池、电导放大器、相敏整流器、解调器、温度补偿、过载保护和电流转换等单元组成。八、电导变送器
它是通过测量溶液的电导值来间接测量离子浓度的流程仪表(一体化变送器),可在线连续检测工业过程中水溶液的电导率。
由于电解质溶液与金属导体一样的电的良导体,因此电流流过电解质溶液时必有电阻作用,且符合欧姆定律。但液体的电阻温度特性与金属导体相反,具有负向温度特性。为区别于金属导体,电解质溶液的导电能力用电导(电阻的倒数)或电导率(电阻率的倒数)来表示。当两个互相绝缘的电极组成电导池时,若在其中间放置待测溶液,并通以恒压交变电流,就形成了电流回路。如果将电压大小和电极尺寸固定,则回路电流与电导率就存在一定的函数关系。这样,测了待测溶液中流过的电流,就能测出待测溶液的电导率。

电导变送器的结构和电路与酸、碱、盐浓度变送器相同。

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