在线电导率检测仪是一种用于实时、自动测量水溶液电导率变化的仪器,以下是对其原理、构造及应用的详细介绍: 
一、原理 电导率(conductivity)也称为导电率,是描述物质中电荷流动难易程度的参数,通常用电导率仪来测量。它表示的是溶液导电的能力,是电阻率的倒数,用希腊字母κ表示,即κ=1/ρ,其中ρ表示电阻率。在线电导率检测仪的基本工作原理基于电导率与溶液中离子浓度的关系,以及欧姆定律,即电流通过导体时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比,与导体的电阻成反比。 在电导率仪中,待测液样被置于盛有被测离子的电极之间(即参比电极与工作电极)。当被测液体的导电能力发生变化时,在参比电极和与之相连的工作电极间会产生电动势差。这一电动势信号经过转换和放大后,被转换成数字信号输出并显示出来。由于溶液的电导率受温度影响,因此电导率仪中通常配有温度测量系统,能对测量结果进行温度补偿,以得到标准温度(如25℃)下的电导率值。
此外,当电流通过电极时,会发生氧化或还原反应,从而改变电极附近溶液的组成,产生“极化”现象,这会引起电导测量的严重误差。为了消除极化现象,电导率仪通常采用高频交流电测定法。因为在高频交流电的作用下,电极表面的氧化和还原反应迅速交替进行,可以认为没有氧化或还原发生,从而减轻或消除极化现象的影响。
二、构造
在线电导率检测仪通常由以下几个部分组成: 电导率传感器:这是仪器的核心部件,通常包含两个带有特定距离的电极。当这两个电极被置于待测溶液中并通电时,外部电源会产生电流,电流通过测试溶液。传感器能够检测并记录电流的变化情况,这一变化与溶液的电导率直接相关。
信号处理器:信号处理器负责接收来自传感器的电流信号,并进行处理和计算,将电流信号转换为电导率值。这一过程包括信号放大、滤波、模数转换以及通过特定算法计算电导率等步骤。 显示与记录系统:在线电导率检测仪通常配备有显示屏,用于实时显示当前的电导率值以及可能的其他参数(如温度)。此外,一些型号还具备数据存储和记录功能,能够记录一段时间内的电导率变化曲线,供后续分析和研究使用。 外部接口与通信:现代在线电导率检测仪通常支持多种外部接口和通信协议,如RS-232、RS-485、以太网等,便于与计算机、PLC或其他监控系统集成,实现远程监控和数据传输。 三、应用 在线电导率检测仪的应用范围广泛,具体如下: 水质监测:在供水系统中,电导率在线检测仪可以用来监测水的质量,及时检测水中有害物质的存在,保障水的健康饮用。同时,在废水处理过程中,电导率检测仪能够评估废水中溶解固体的含量,帮助确定废水的处理需求,从而提高处理效率,保护环境。
食品加工:在食品饮料的储存和保鲜过程中,电导率检测仪能够用来检测液体中各种溶解物质的浓度,如盐、糖、酸碱等,以及微生物的生长情况,从而保障食品的口感、味道和质量达到要求,及时发现问题并采取措施,保证产品合格。 制药行业:在电镀、电解和制药等工艺中,电导率检测仪能够监测溶液的浓度变化,提供及时的反馈信息,保证工艺的正常运行和产品的合格率。 电厂运行:电导率在线检测仪能够监测锅炉给水和蒸汽冷凝水等高纯水电导率的在线连续变化,保障电厂的正常运行。 其他工业:在冶金和造纸等行业中,电导率检测仪可以监测生产过程和废水处理中的溶液浓度,帮助企业提高生产效率和环保水平。 总的来说,在线电导率检测仪以其快速的特点,在液体监测和控制领域发挥着重要作用,成为各行业实现精细化管理的重要工具。
|