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电导仪的构造原理及使用方法

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详细介绍

电解质溶液的电导测量除可用交流电桥法外,目前多数采用电导仪进行,电导仪的特点是测量范围广,快速直读及操作方便,如配接自动电子电势差计后,还可对电导的测量进行自动记录。电导仪的类型很多,基本原理大致相同,这里仅以天津永红仪器厂生产的DDS-11电导仪为例简述其构造原理及使用方法,同时介绍较新型的DDS-307型电导仪使用方法。

    1.测量原理

仪器由振荡器,放大器和指示器等部分组成。其测量原理可参看图。

图中:E为振荡器产生的标准电压;Rx为电导池的等效电阻;Rm为标准电阻器;EmRm上的交流分压。

由欧姆定律及图可得:

                                    

由此可见,当RmE为常数时,溶液的电导度有所改变时(即电阻值Rx发生变化时),必将引起Em的相应变化,因此测Em的值就反映了电导(G)的高低。Em讯号经放大检波后,由0—1mA电表改制成的电导度表头直接指示出来。

DDS-11 型电导仪原理示意图

2使用方法

    DDS-11电导仪的板面图如图所示。

    为保证测量准确及仪表安全,须按以下各点使用;

    (1) 通电前,检查表针是否指零,如不指零,可调整表头调整螺丝,使表针指零。

    2) 当电源线的插头被插入仪器的电源孔(在仪器的背面)后,开启电源开关,灯即亮。预热后即可工作。

    (3) 将范围选择器5扳到所需的测量范围(如不知被测量的大小,应先调至zui大量程位量,以免过载使表针打弯,以后逐档改变到所需量程)。

    (4) 连接电板引线。被测定为低电导(5μΩ-1以下)时,用光亮铂电极;被测液电导在5μΩ-1-150mΩ-1时,用铂黑电极。

    (5) 将校正测量换档开关扳向“校正”,调整校正调节器б,使指针停在指示电表8中的倒立三角形处。

    (6) 将开关4板向“测量”,将指示电表8中的读数乘以范围选择器5上的倍率,即得被测溶液的电导度。

    (7)在测量中要经常检查“校正”是否改变,即将开关4扳向“校正”时,指针是否仍停留在倒立三角形处。

1,2-电极接线柱;3-电极屏蔽线接线柱;

             4-校正测量换档开关;5-范围选择器;

6-校正调节器;7-电源开关;8-指示电表  9-指示灯

DDS-11电导仪的板面图

3. DDS-307型电导仪使用方法

    1). 仪器外形及各部件的功能:

    1  显示屏   2  温度补偿调节器   3  常数选择开关  

    4  校正钮   5  量程开关   6  电极支架   7  固定圈

    8  后面板   9  电源开关   10  三芯电源插座  

    11  保险丝管插座   12  输出插口   13  电极插座

仪器外形及各部件的功能

    2 电极的选用

根据测量范围表中参改测量值,按被测介质电导率电阻率的高低,选用不同常数的电导电极。

被测介质电导率小于1μs/cm (电阻率大于1mΩ·cm)用常数为0.01的钛合金电极测量时应加测量槽作流动测量。

测量介质电导率大于100μs/cm (电阻率大于10KΩ·cm)以上时,宜用常数为1或10的镀铂黑电导电极以增大吸附面减少,电极极化影响。

    (3) 调节“温度” 旋钮

用温度计测出被测介质的温度后,把“温度”旋钮置于相应的介质温度刻度上。

注:若把旋钮置于25℃线上,即为基准温度下补偿,也即无补偿方式。

    (4) “常数选择”开关位置

若选用0.01cm-1±20%常数的电极则置于0.01处。

若选用0.1cm-1±20%常数的电极则置于0.1处。

若选用1cm-1±20%常数的电极则置于1处。

若选用10cm-1±20%常数的电极则置于10处。

    (5) 常数的设定及“校准”调节

量程开关置于“检查”档:

a. 0.01cm-1钛合金电极,电极选择开关置于0.01处;若常数为0.0095则调节“校正”钮使显示值为0.950

b. 0.1cm-1常数的DJS-0.1C型光亮电极,电极选择开关置于0.1处;若常数为0.095则调节“校正”钮使显示值为9.50

c. 1cm-1常数的DJS-1C型电极,电极选择开关置于1处;若常数为0.95则调节“校正”钮使显示值为95.0

d. 10cm-1常数的DJS-10C型电导电极,电极选择开关置于10处;若常数为9.5则调节“校正”钮使显示值为950

    (6) 把“量程”开关扳在测量档,使显示值尽可能在100~1000之间。

    (7) 同时把电极插头插入插座,使插头的凹槽对准插座的凸槽,然后用食指按一下插头顶部,即可插入(拔出时捏住插头的下部,往上一拔即可)。然后把电极浸入介质,进行测量。

    (8) 仪器的模拟标定。

仪器电计部分用电阻箱标定。

常数选择开关置1,温度调节置25℃。

量程开关置检查调校准调节至指示100。

① 扳量程开关置I。电阻箱输入100KΩ指示应为100×0.1

②扳量程开关置II。

电阻箱输入     100KΩ     仪器指示应为100

                50KΩ     仪器指示应为50

                40KΩ     仪器指示应为40

                25KΩ     仪器指示应为25

③ 扳量程开关置III。

电阻箱输入    100KΩ     仪器指示应为100×10

④ 扳量程开关置IV。

电阻箱输入    100     仪器指示应为100×100。

⑤ 仪器电计部分的误差值±1%。

在用电阻箱标定时要注意屏蔽和屏蔽层接地。

    (9) 注意事项:

    a.在测量高纯水时应避免污染。

    b. 因温度补偿系采用固定的2%的温度系数补偿,故对高纯水测量尽量采用不补偿方式进行测量后查表。

    c. 为确保测量精度,电极使用前应用小于0.5μs/cm的蒸馏水(或去离子水)冲洗两次,然后用被测试样冲洗三次后方可测量。

    d. 电极插头座防止受潮,以避免造成不必要的误差。

    e. 电极应定期进行标定常数。

    (10) 电极常数测定法中的一种-参比溶液法

过程为:清洗电极;配制标准溶液,配制的成分和标准电导率见表;把电导池接入电桥(或电导仪)控制溶液温度为25

KCl标准浓度及其电导值(S/cm)

    浓 度

温度

1D

0.1D

0.01D

0.001D

15

0.09212

0.010455

0.0011414

0.0001185

18

0.09780

0.011168

0.0012200

0.0001267

20

0.10170

0.011644

0.0012737

0.0001322

25

0.11131

0.012852

0.0014083

0.0001465

35

0.13110

0.015351

0.0016876

0.0001765

℃;把电极浸入标准溶液中;测出电导池电极间电阻R;按式J=K×R计算电极常数J,式中K为溶液已知电导率(查表可得)。

在表中D的换算为:

1D:20℃下每升溶液中KCl74.2460克。

0.1D:20℃下每升溶液中KCl7.4365克。

0.01D:20℃下每升溶液中KCl0.7440克。

0. 001D:20℃将100ml的0.01D溶液稀释至1升。

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