電導率測量儀溫度補償檢定方法及其問題

      電導率測量儀溫度補償?shù)臋z定方法及問題。使用電導率儀的用戶都知道這一點，溶液的電導率與溫度密切相關(guān)，因為溫度發(fā)生變化時，電解質(zhì)的電離度、溶解度、離子遷移速度、溶液黏度等都會發(fā)生變化，電導率也會變化。溫度升高，電導率增大。而此刻電導率儀的溫度補償功能就是為了克服溫度的影響。

　　一、什么是電導率測量儀的溫度補償功能：

　　將溶液在實際溫度下的電導率值轉(zhuǎn)換為參考溫度(一般為25℃)下的電導率值，使得溶液在不同溫度下的電導率具有可比性，現(xiàn)在市場上所使用的電導率儀都有溫度補償功能，以滿足各行各業(yè)比對或控制指標的需要。本文以使用電導率儀時，檢定過程中需要的溫補功能說明，簡要的分析討論。

　　在檢定過程中增加這一檢定項目也很有必要。實現(xiàn)電導率儀溫度補償?shù)臋z定有兩種方法，一種是溫補前的KMR為定值，一種是溫補后的KMV為定值，兩種方法依據(jù)的原理相同，具體的檢定步驟根據(jù)儀器設(shè)計的不同也可分為兩種方法。檢定過程中，我們還發(fā)現(xiàn)溫度設(shè)置會影響電導池常數(shù)，分析表明電導率儀的溫度補償本質(zhì)上和電導池常數(shù)補償是相同的，當儀器的溫度補償缺失或存在故障時，可以利用電導池常數(shù)的補償來實現(xiàn)電導率的溫度補償。

　　二、溫度補償?shù)臋z定方法及問題

　　對于電導率大于1×10-4S·cm-1的強電解質(zhì)，電導率值與溫度存在線性關(guān)系：

　　KT=K0〔1α(T-T0)〕(1);在檢定過程中，只要測得不同溫度下的電導率值，通過JJG376-2007中的式(5)可求出儀器的溫度系數(shù)α，從而實現(xiàn)對電導率儀溫度補償系數(shù)的檢定。

　　將電導率儀常數(shù)Kcell設(shè)為1.00cm-1，輸入某一信號的電導率值(如50μS·cm-1)，調(diào)節(jié)溫度傳感器模擬電阻，使溫度示值為25℃和15℃(35℃)，再分別讀取對應(yīng)電導率儀測量值KMR和KMV。

　　問題：

　　1).國產(chǎn)電導率儀都是手動溫度補償，溫度系數(shù)無法設(shè)置，其默認值為2.00%/℃。對于這類儀器，當溫度設(shè)置為25℃時，為不補償狀態(tài)，測得的電導率為KMR，而其他溫度下測得的電導率值為補償后的電導率值KMV，可實現(xiàn)溫度補償?shù)臋z定。

　　2)對于不同的電導率儀，其溫度補償?shù)臋z定步驟也不盡相同，安徽賽科環(huán)保生產(chǎn)的DDS-307為例：后期生產(chǎn)(新型)的DDS-307電導率儀，調(diào)整溫度示值時，電導率發(fā)生顯著變化，定義為I型(DDS-308、國外產(chǎn)的電導率儀如con5等也歸于此類)。早期生產(chǎn)的DDS-307電導率儀，調(diào)整溫度示值時，電導率沒有任何變化，為了便于區(qū)別我們將其定義為II型(大部分數(shù)顯式DDS-11A/12A也歸于此類)。

　　對于I型儀器，其溫度系數(shù)的誤差可以按JJG376-2007描述方法來測量，先設(shè)置好電導池常數(shù)，再調(diào)整溫度示值。對于II型儀器，溫度示值對電導率值沒有影響，并不說明溫度傳感器模擬電阻器發(fā)生了故障，因為如果將儀器調(diào)到“檢查”狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)調(diào)整溫度示值時，電導池常數(shù)也發(fā)生了變化，當溫度示值調(diào)整為15℃和35℃時，電導池常數(shù)分別變化到1.200cm-1和0.800cm-1左右。

　　對于這類儀器溫度補償?shù)臋z定，應(yīng)該先將溫度調(diào)整為目標溫度(15℃或35℃)，再調(diào)節(jié)電導池常數(shù)為1.00cm-1，然后分別讀取對應(yīng)的電導率值，根據(jù)式(3)就能求出儀器的溫度系數(shù)。但是這一類儀器得到的數(shù)據(jù)，根據(jù)式(3)計算得到的值和標準值(α=2.0%)偏差很大，且不同溫度下得到的溫度補償系數(shù)值差別很大。這一類儀器具有相似的偏差，并不是由于某臺儀器不合格引起的，這個問題有待進一步研究。

　　溫度補償與電導池常數(shù)補償?shù)年P(guān)系前面談到的一些國產(chǎn)電導率儀，溫度設(shè)置對電導池常數(shù)有顯著影響，對于儀器I(如新型DDS-307)，當溫度示值調(diào)整為15℃和35℃時，電導池常數(shù)分別變化到1.250cm-1和0.833cm-1左右。這種現(xiàn)象在II型儀器中也能觀察到(數(shù)值與儀器I有所差別，有待進一步研究)。這表明溫度補償和電導池常數(shù)補償是相通的，兩者具有內(nèi)在的聯(lián)系。