電導(dǎo)電極種類及不同用途

  電導(dǎo)率（total dissolved solids,簡寫為T.D.S）：水的導(dǎo)電性即水的電阻的倒數(shù)，通常用它來表示水的純凈度。

    電導(dǎo)率是物體傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率儀的測量原理是將兩塊平行的極板，放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（通常為正弦波電壓），然后測量極板間流過的電流。根據(jù)歐姆定律，電導(dǎo)率(G)--電阻(R)的倒數(shù)，是由電壓和電流決定的。

    電導(dǎo)率的基本單位是西門子（S），原來被稱為姆歐，取電阻單位歐姆倒數(shù)之意。因為電導(dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值，標(biāo)準(zhǔn)的測量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示，以補償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率（C）簡單的說是所測電導(dǎo)率（G）與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積.這里的L為兩塊極板之間的液柱長度，A為極板的面積。

=ρl=l/σ

(1)定義或解釋 電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率。σ=1/ρ

(2)單位: 在單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門子/米。

(3)說明 電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強,反之越小。

    電導(dǎo)電極有那些種類？有何不同用途？

       電導(dǎo)電極一般分為二電極式和多電極式兩種類型。 二電極式電導(dǎo)電極是目前國內(nèi)使用多的電導(dǎo)電極類型，實驗式二電極式電導(dǎo)電極的結(jié)構(gòu)是將二片鉑片燒結(jié)在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內(nèi)壁上，調(diào)節(jié)鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數(shù)值的電導(dǎo)電極。通常有K=1、K=5、K=10等類型。而在線電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極常制成圓柱形對稱的電極。當(dāng)K=1時，常采用石墨，當(dāng)K=0.1、0.01時，材料可以是不銹鋼或鈦合金。多電極式電導(dǎo)電極，一般在支持體上有幾個環(huán)狀的電極，通過環(huán)狀電極的串聯(lián)和并聯(lián)的不同組合，可以制成不同常數(shù)的電導(dǎo)電極。環(huán)狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。 電導(dǎo)電極還有四電極類型和電磁式類型。四電極電導(dǎo)電極的優(yōu)點是可以避免電極極化帶來的測量誤差，在國外的實驗式和在線式電導(dǎo)率儀上較多使用。電磁式電導(dǎo)電極的特點是適宜于測量高電導(dǎo)率的溶液，一般用于工業(yè)電導(dǎo)率儀中，或利用其測量原理制成單組分的濃度計，如鹽酸濃度計、硝酸濃度計等。

 電導(dǎo)率測量儀溫度補償?shù)臋z定方法及問題

     電導(dǎo)率測量儀溫度補償?shù)臋z定方法及問題。使用電導(dǎo)率儀的用戶都知道這一點，溶液的電導(dǎo)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(dǎo)率也會變化。溫度升高， 電導(dǎo)率增大。而此刻電導(dǎo)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(dǎo)率測量儀的溫度補償功能：
    將溶液在實際溫度下的電導(dǎo)率值轉(zhuǎn)換為參考溫度（一般為25℃）下的電導(dǎo)率值，使得溶液在不同溫度下的電導(dǎo)率具有可比性， 現(xiàn)在市場上所使用的電導(dǎo)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(biāo)的需要。本文以使用電導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)池常數(shù)，分析表明電導(dǎo)率儀的溫度補償本質(zhì)上和電導(dǎo)池常數(shù)補償是相同的，當(dāng)儀器的溫度補償缺失或存在故障時，可以利用電導(dǎo)池常數(shù)的補償來實現(xiàn)電導(dǎo)率的溫度補償。

 二、溫度補償?shù)臋z定方法及問題
    對于電導(dǎo)率大于1×10-4S·cm-1 的強電解質(zhì)，電導(dǎo)率值與溫度存在線性關(guān)系：
KT=K0〔1+α（T-T0）〕（1）；在檢定過程中， 只要測得不同溫度下的電導(dǎo)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(dǎo)率儀溫度補償系數(shù)的檢定。
    將電導(dǎo)率儀常數(shù)Kcell設(shè)為1.00cm-1，輸入某一信號的電導(dǎo)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(dǎo)率儀測量值KMR和KMV。根據(jù)式（1）有：
（2）（3）

問題：
1）.   國產(chǎn)電導(dǎo)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(dāng)溫度設(shè)置為25℃時，為不補償狀態(tài)，測得的電導(dǎo)率為KMR， 而其他溫度下測得的電導(dǎo)率值為補償后的電導(dǎo)率值KMV，可實現(xiàn)溫度補償?shù)臋z定。

2）對于不同的電導(dǎo)率儀，其溫度補償?shù)臋z定步驟也不盡相同

     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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)池常數(shù)也發(fā)生了變化，當(dāng)溫度示值調(diào)整為15℃和35℃時， 電導(dǎo)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(biāo)溫度（15℃或35℃），再調(diào)節(jié)電導(dǎo)池常數(shù)為1.00cm-1， 然后分別讀取對應(yīng)的電導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)池常數(shù)補償?shù)年P(guān)系前面談到的一些國產(chǎn)電導(dǎo)率儀， 溫度設(shè)置對電導(dǎo)池常數(shù)有顯著影響，對于儀器I（如新型DDS-307），當(dāng)溫度示值調(diào)整為15℃和35℃時， 電導(dǎo)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(dǎo)池常數(shù)補償是相通的，兩者具有內(nèi)在的。