提高電導率精度對電磁流量計的好處四
1.3.1電導率儀的電極數目
1.四電極式電導率儀
四電極法測量電導率技術近幾年發展迅速,國內用戶使用的四電極法電導率儀主要有美國ORION公司、意大利}lANNA公司、瑞士Mett]er—toledo公司。目前國內沒有一家公司應用此技術開發電導率儀。
2.雙電極式電導率儀
電導率的傳統測量方法一般采用兩電極技術,這也是現在常用的測量方法,電導率的測量過程中,兩電極間施加恒定振輻的交流電壓信號,電極上流經恒定的電流L。電流大小取決于溶液中所含離子的數量,被測介質電導率與運算放大器的輸出電壓成正比。這種電極技術測量過程中,電極既是電流極又是電壓極。實際上,只要電極上有電流流過,溶液與電極的接觸面上就會產生極化電壓。
所以兩極測量法一般采用交流激勵源,這樣電路在一周期內的正半周和負半周內流過方向相反電量相同的電流。在宏觀上說這就可以有效的抑制極化的效應。
1.3.2交流測量方法的研究
1.傳統交流分壓式測量方法
用消除極化作用的交流電壓作用于電導池,電導池可視為純電阻R。用一分壓電阻墨與之串聯,即落在分壓電阻上的電壓與電導池電導成正比。把分壓電阻足制成分檔可調式,同時設置放大、顯示裝置,配上相應的電源,這樣就構成了分壓式電導儀。
2.運放式電導率儀的測量方法
將電導信號轉化為線性變化的電信號,還可以采用運算放大器中的比例算法進行,消除了極化因素后,可以將電導三視為純電阻R。
運放的輸出電壓與R成反比,與置成正比。當固定E、R后,輸出電壓與置有確定的線性關系i這種關系常被用于電阻的測量,一般的電阻,如萬用表的電阻檔,其表盤刻度為倒數形式,使用非常不便,容易有較大的判讀誤差。
測量溶液的電導,只需將激勵源改為能消除極化的交流電。此時,若仍用R+作為測量臂,則必然造成非線性的對應關系,因為電阻與電導互為倒數。因此,通常用R作為測量臂,k仍為常數,改變k(實際是改變R。)可完成不同量程的變換。注意是理想條件下的結果,實際運算放大器的輸入阻抗不為無窮大,以不同的精度條件成立。一般說,運算放大器的開環輸入阻抗應遠大于網絡電阻,使用時至少應大于R的2~3個數量級,這就是為什么電導檢測儀的放大器的輸入端通常采用場效應管的緣故(分壓式亦然)。另外運算放大器的帶寬亦為重要指標,其最高使用頻率應大于激勵源頻率。因為是交流激勵,應注意由于引線電容等影響造成的阻抗變化。適合作運放式電導儀的運算放大器有CA3140、ICL7650等。
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