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如何准确测量超纯水的电导率

  电导率测量主要用来检测水的纯净度,是检测水中离子杂质的一种有效、简 便和可靠方法。电导率测量仪分为现场测量、实验室测量、在线测量等几种类型。 但并不是每种仪表都适用于超纯水/高纯水电导率测量。

  在理论上绝对纯净的水中只有两种离子,他们是水分解产生的H+和OH-。电导率是的0.055μS/cm 对应不含任何杂质的水样在25℃下的电导率。

  超纯水的电导率由于很小,所以比较难以显示。因此往往用电阻率(MΩ.cm)来表示其纯净度。电阻率为电导率的倒数。

  温度对电导率的影响

  电导率在很大程度上受水样温度的影响,水样温度越高则离子活性越高,电导率越高。我们通常使用温度系数α 来表征电导率受温度的影响状况,不同介质的温度系数不同,超纯水与糖浆的温度系数较高,而低浓度酸碱溶液的温度系数相对较低。

  实际上,介质的温度系数α 不是常数而是随温度的变化而变化。需要注意,任意温度时的温度系数总是以25℃参考温度为基准,也就是说α(T)并不是电导率—温度曲线在温度T 时的斜率。这一点比较容易引起混淆。

  另外,温度系数α 除了与温度有关,还与介质浓度有关。

  为了补偿温度对电导率测量的影响,电导率测量变送器必须具有温度自动补偿电路,这样仪表所显示的电导率为换算到25℃标准温度时的电导率。温度测量是通过传感器中的热敏电阻完成的。热敏电阻的精度越高则温度测量越准确,温度补偿后的电导率越准确。对于超纯水,强烈建议使用±0。1℃准确度的热敏电阻。

  针对不同的被测介质,必须在变送器中使用与之匹配的温度补偿模式。对于中性盐溶液或酸碱溶液电导率测量来说,变送器一般使用线性温度补偿模式,即温度系数α 为常数;而对于超纯水电导率测量来说,则必须使用特殊的算法来进行温度补偿,原因主要有如下两点:(1)超纯水的温度系数α 非常大(在0℃时达到7.4[%/K]),而且随温度变化很大。(2)超纯水与其中杂质的温度特性有很大不同,所以必须分别考虑。

  日常的电导率仪表,都具有针对常规测量的线性温度补偿,基本满足日常的电导率测量。但对于超纯水的电导率测量,由于温度系数α 随温度的变化,也有很大的变化,如果还是使用线性的温度补偿,温度的变化就会产生较大的测量偏差。所以需要针对的使用非线性温度补偿获得较好的测量。

  专业的仪表也提供温度常数的调整,便于专业用户获得准确测量数据。

 

上一条:电子行业为什么要用到超纯水设备?

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