电导测量的原理

引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施(Kohlrausch)电极。

电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。而K= L

―

A――测量电极的有效极板

L――两极板的距离

这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔 1 cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K=1000μS/ cm。

一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。

所谓非均匀电场(也称作杂散场，漏泄场)没有常数，而是与离子的种类和浓度有关。因此，一个纯杂散场电极是最糟糕的电极，它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。

二、电导率测量系统的组成

一个完整的电导率测量系统包含一支电感式或电导式测量电极，电缆和测量仪表。电导电极与pH电极不同，由于它是机械性能稳定的材料制成的，所以不需要特殊结构件进行保护。选择电导电极时需要注意如下事项：

1、电极的测量范围

2、测量的形式，电导式还是电感式。在使用电导式电极时，要选择合适的电极常数“K”

3、温度

4、与机械结构有关的压力

5、耐化学腐蚀性

6、安装结构(螺纹、法兰、三夹头连接等)

所有测量电缆都必须屏蔽。特别对于电导式电极(此种电极与被测溶液有直接接触)，在电导值高于100 mS时，要考虑电缆长度和电缆横截面面积的影响，这是因为电缆的电阻也处在测量回路中)。

例如：测量值是100mS，

电极常数K=1时，电阻值是10Ω。电阻(Ω)＝ 1

电导(S)

对于长100m的电缆，电缆横截面为0.75mm2时，电缆（双线）电阻为4.76Ω 电阻(Ω) 电缆长度（m）

K（铜=56）?F（mm2）

测量的电极电阻10ohm要加上电缆电阻4.76 ohm。测量仪表最终显示值变成67.75 mS。在此种情况下，应采用短一些的或横截面大一些的测量电缆。对于电感式电极，电缆的电阻

不影响测量值。

测量仪表则要将测出的电阻值换算成西门子单位并且还要排除前面讲到的各种干扰因素，如温度，α值等影响，从而给出正确的电导率值。

基于MCU纯水电导率检测装置设计(doc 28页)

基于MCU纯水电导率检测装置设计 (doc 28页) 部门： xxx 时间： xxx 制作人：xxx 整理范文，仅供参考，勿作商业用途

2012届毕业生毕业设计说明书题目: 基于MCU纯水电导率检测装置设计院系名称：电气工程学院专业班级：自动F0802 学生姓名：万黎明学号： 200848280222 指导教师：王威教师职称：教授

2012年 5 月 17 日

目次 1 概述 (1) 1.1毕业设计课题应用背景和意义 (1) 1.2电导率测量在国内外的发展情况 (1) 1.3课题的设计工作 (2) 2溶液的电导率 (3) 2.1溶液的电导和电导率 (3) 2.2影响检测的因素 (4) 3 电导率检测装置硬件设计 (6) 3.1检测装置整体结构 (6) 3.2电导率检测原理 (7) 3.3检测装置的硬件元件选择 (8) 3.4激励脉冲发生电路 (10) 3.5MCU控制器电路 (11) 3.6温度测量电路 (12) 3.7显示电路 (12) 4 电导率检测装置软件设计 (13) 4.1软件开发环境及开发工具 (13) 4.2电导率检测装置程序设计 (14) 结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录A 系统总电路图 (27)

1 概述电导率仪是溶液电导率检测的主要测量仪器，本章主要介绍了纯水电导率检测的背景、意义、发展的状况，以及本设计要研究的内容。 1.1 毕业设计课题应用背景和意义随着我国人口和经济的增长，日益严重的环境问题逐渐被我们所关注，其中，水是生命的源泉，是我们赖以生存和发展不可缺少的重要资源，水是维持生命存在的最主要物质之一。而在现代工业中，没有一个工业部门是不用水的。也没有一项工业不和水直接或间接存在关系。近些年，饮用水、药用蒸馏水、工业用水需求量的急剧攀升，许多产品和先进技术已经对介质的导电性能提出了更加准确评价，并且对实时性、准确度等多方面提出了更高的要求。因此，国内外的一些知名公司针对这些高要求开发了许多产品。但是这些产品多多少少都存在着一些缺点。比如国外的电导率仪过高的价格，会大大提高厂家的生产成本，致使这些产品的市场竞争力大大降低，同时还导致了大量资金的外流。但国内的电导率仪对温度只能进行分段象征性的补偿，在实际效果、准确性和稳定性上比之国外的仪表存在较大的差距。而且国内仪表在不同条件下也需要人工多次调整，浪费了大量的劳动力和时间。而研制准确、高性能的电导率检测仪表不仅有利于水质监测部门对用水质量进行监管；也有利于生产制水设备的单位保证产品质量；还有利于水质仪表生产单位提高经济效益，扩大我国分析仪表在国内外的市场份额。目前工业生产中水质检测的主要方法就是电导率检测法，因为这种方法工艺完善、简便易行等优点，占据了水质检测的重要地位。本设计应在调研分析国内外相关技术的基础上，拟采用电极法、集成运算电路和微控制器设计高纯水电导率检测装置，重点在高纯水的电导率检测前端数据调理电路设计和MCU数据处理软件，包括检测电极、模拟数字变换、微控制器显示等部分。 1.2 电导率测量在国内外的发展情况目前，国内外电极电导率测量方法有多种。从激励源划分，主要有交流测量法和直流测量法，并且多数以前者为主，主要目的是为了减少极化效应引起的误差，而交流激励源一般采用正弦波和脉冲方波。电导率测量所使用的传感器主要分为有两电极和四电极两种。四电极即为两对电极，一对是电流电极，另一对是电压电

电导率的测定

实验一电导的测定及其应用一、实验目的 1．了解溶液的电导，电导率和摩尔电导的概念。 2．测量电解质溶液的摩尔电导及难溶盐的溶解度。二、实验原理 1、电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率 ①电导对于电解质溶液，常用电导表示其导电能力的大小。电导G是电阻R的倒数，即G=1/R 电导的单位是西门子，常用S表示。1S=1Ω－1 ②电导率或比电导 κ=G l/A 其意义是电极面积为及1m2、电极间距为lm的立方体导体的电导，单位为S·m－1。对电解质溶液而言，令 l/A = Kcell 称为电导地常数。所以κ=G l/A =G Kcell Kcell可通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。 ③摩尔电导率Λ m Λ m =κ/ C 当溶液的浓度逐渐降低时，由于溶液中离子间的相互作用力减弱，所以摩尔电导率逐渐增大。柯尔劳施根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率Λ m 与浓度有如下关系： Λ∞ m 为无限稀释摩尔电导率。可见，以Λm对C作图得一直线，其截距即为Λ∞ m 。弱电解质溶液中，只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。此时溶液的摩尔电导率为Λ∞ m ，可用离子极限摩尔电导率相加求得。 2、PbSO 4 的溶解度的测定首先测定PbSO 4 饱和溶液的电导率κ 溶液，因溶液极稀，必须从κ 溶液中减去水的电导率κ 水即 κ PbSO4 =κ 溶液 -κ 水三、仪器和试剂 1、DDS-307型电导率仪 1台 2、锥形瓶（250ml） 1个 3、铂黑电极 1支 4、烧杯（150ml） 1个 ∞ κ = 4 4 m.PbSO PbSO Λ C

土壤电导率测定方法(精)

土壤电导率测定方法土壤电导率是测定土壤水溶性盐的指标, 而土壤水溶性盐是土壤的一个重要属性, 是判定土壤中盐类离子是否限制作物生长的因素。上壤中水溶性盐的分析, 对了解盐分动态, 对作物生长的影响以及拟订改良措施具有十分重要的意义。土壤水溶性盐的分析一般包括全盐量测定, 阴离子 (Cl - 、 SO 2- 3 、 CO 2- 3 、 HCO - 3 、 NO - 3 和阳离子 (Na + 、 K + 、 Ca 2+ 、 Mg 2+ 的测定, 并常以离子组成作为盐碱土分类和利用改良的依据。下面把测定方法告诉你, 你应该更能理解土壤电导率与土壤性质的关系了。测定方法为: 1 实验方法、原理土壤水溶性盐的测定分水溶性盐的提取和浸出液盐分的测定两部分。在进行土壤水溶性盐提取时应特别注意水土比例、振荡时间和提取方式, 它们对盐分溶出量都有一定影响。目前在我国采用 5 :1 浸提法较为普遍。盐分的测定主要采用电导法和烘干法,其中以电导法较简便,快速,烘干法较准确,但操作繁琐费时。本实验采用水土比 5 :1 浸提,电导法测定水溶性盐总量。电导法测定原理是土壤水溶性盐是强电解质, 其水溶液具有导电作用, 在一定浓度范围内, 溶液的含盐量与电导率呈正相关, 因此通过测定待测液电导率的高低即可测出土壤水溶性盐含量。 2 仪器试剂 250ml 三角瓶,漏斗、电导仪、电导电极。 0.01M KCl , 0.02M KCL 标准溶液。 3 操作步骤土壤水溶性盐的提取, 称取过 1mm 筛风干土 20.00g , 置于 250ml 干燥三角瓶中,加入蒸馏水 100m1( 水土比 5 :1 ,振荡 5 分钟,过滤于干燥三角瓶中,需得到清壳滤

电导率仪计量考试题含部分答案

电导率仪计量考试题含部分答案集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

电导考试题（A）姓名分数一、填空 1．电导率的法定计量单位为（西（门子）S），电解质溶液电导率的公式（k=j/E。） 2．电导率仪检定规程适用电解质电导率仪的（首次检定、后续检定）和（使用中检验）。 3.电导池常数、电导与电导率的关系是（k=K G） CELL 4．检定中使用的标准溶液的参考值的相对不确定度应小于或等于（0.25、k=2）。 5.溶液电导模拟装置是检定电子单元计量性能的标准器，由（一组无感交流电阻）组成。 6.我国采用的是国际单位制。 7.社会公用计量标准是指经过政府计量行政部门考核、批准，作为统一本地区量值的依据，在社会上实施计量监督具有公证作用的计量标准。 8.加强计量监督管理最核心的内容是：保障制的统一和全国量值的准确可靠，这也是计量立法的基本点。 9．强制检定的计量标准器具是指社会公用计量标准和部门、企事业单位使用的最高计量标准器具。二、选择题

1．溶液电导模拟装置的检定周期一般不超过（1）年（1）1（2）2（3）3 2．电导率仪2.0级配套检定时仪器引用误差应满足（±2.5%）、仪器重复性应满足1.0%。（1）±2.5%（2）±1.0%（3）±2.0% 3.电导率仪的检定包括（1）检定，（2）检定。（l）电子单元（2）传感器单元（3）仪器 4.电导率仪主要由，（1），（2）两部分组成。（l）电子单元（2）传感器单元（3）仪器 5.本规程中按照电子单元引用误差的检定结果将电导率分为多少级（8）。（l）8（2）4（3）9 三、问答题 1.溶液电导模拟装置是检定电子单元计量性能的标准器，由什么组成其中对电阻值相对误差有什么要求答：由一组无感交流电阻组成。电阻值相对误差不超过+70%的溶液电导模拟装置可满足各级别的电导率仪的鉴定要求。（四）计算题（20分）共两小题(每小题10分) 1．用标准电导仪装置对1.0级，DDS-307，仪器进行检定结果如下: 16.0,20.0,50.2,100.0,159.5,200,499,998,1594,201×10, 500×10,996×10,1582 计算该仪器引用误差，

水质的测定-电导率

水质分析：电导率法一、目的： 1.了解电导率的含义及测定方法。 2.掌握分光光度法对水质的测定原理及方法。二、原理：电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于简介推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。电导率的标准单位是S/m（即西门子/米），一般实际使用单位为mS/m，常用单位μS/cm（微西门子/厘米）。单位间的互换为： 1mS/m = cm = 10μS/cm 新蒸馏水电导率为，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至；饮用水电导率在5-150mS/m之间；海水电导率大约为3000mS/m；清洁河水电导率为10mS/m。电导率随温度变化而变化，温度没升高1度，电导率增加约2%，通常规定25度为测定电导率的标准温度。由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极（通常为铂电极或铂黑电极）插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阴值与电极的间距L（cm）成正比，与电极截面积A（cm2）成反比： R = ρ× L/A

由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数（以Q表示）。比例常数ρ叫做电阻率。其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。 S = 1/R = 1/(ρ*Q) S表示电导率，反应导电能力的强弱。所以，K = QS 或 K = Q/R 当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。三、仪器、试剂：仪器：MP522电导率仪，GDH-2008W恒温浴槽，石英蒸馏水装置。试剂：市售桶装纯净水、瓶装矿泉水、实验室去离子水、自来水、二次蒸馏水、河水(或湖水或江水)、污水(或废水)。四、步骤： 1.电导率仪器校准：用标准氯化钾盐溶液对电导率仪器进行校准， 2.将所测水样放入带夹套的容器中，通入恒温水，待温度恒定后，对水样进行电导率测量。 3.比较电导率的大小，对水样进行分析。五、数据记录和处理：气压： 101kpa ；室温：23°C；实验温度：25°C。 1、电导池常数的测定： KCl溶液的浓度： l；KCl溶液电导率：。

电导率仪的使用方法和电导率仪工作原理

电导率仪的使用方法和电导率仪工作原理一.电导率仪的概念电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。二.电导率仪的单位电导的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，所以标准的测量中用单位S/cm来表示电导率，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。=ρl=l/σ (1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ； (2)单位: 在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米,其它单位有：s/cm， us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm； (3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。三.电导率的测量原理引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施（Kohlrausch）电极。电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。而K= L /A A——测量电极的有效极板 L——两极板的距离这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔1 cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K=1000μS/ cm。

电导率仪的测定原理及操作步骤

电导率仪的测定原理及操作步骤测定原理电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm 电导率=0.5ppm硬度。电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm(S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。但是需要注意：（1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm（2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃（3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.2-2μS／cm，但放置一段时间后，因吸收了CO2，增加到2—4μS/cm；超纯水的电导率小于0.10/μS/cm；天然水的电导率多在50—500μS/cm之间，矿化水可达500—1000μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10000μS/cm；海水的电导率约为30000μS/cm。电极常数常选用已知电导率的标准氯化钾溶液测定。不同浓度氯化钾溶液的电导率(25℃)列于下表。溶液的电导率与其温度、电极上的极化现象、电极分布电容等因素有关，仪器上一般都采用了补偿或消除措施。水样采集后应尽快测定，如含有粗大悬浮物质、油和脂，干扰测定，应过滤或萃取除去。1）先将铂黑电极浸在去离子水中数分钟。2）调节表头螺丝M，使指针指在零点。3）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置。4）打开电源开关K 预热数分钟后，调节校正调节器Rw3使指针在满刻度上。5）将高周、低周开关K3扳向适当的档上。6）将量程选择开关R1扳到适当的档上。7）调节电极常数调节器Rw2，使其与所用电极的常数相对应（这样就相当于把电极常数调整为1，所测得溶液的电导率在数值上就等于溶液的电导）。8）用少量待测溶液冲洗电极后，将其插头插在电极插口Kx内，并浸入待测溶液中。9）调节校正调节器Rw3至满刻度后，将校正、测量开关K2扳到测量位置。读得表针的指示数，再乘上量程选择开关R1所指的倍数，即为此溶液的电导率。重复测定一次，取其平均值。10）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置，取出电极。11）测量完毕，断开电源。电极用去离子水荡洗后，浸到去离子水中备用。

溶液电导率的测定

电解质溶液电导的测定及应用 [适用对象]生物工程、药学、药物制剂、中药学、制药工程、中药学（国际交流方向）专业 [实验学时] 3学时一、实验目的 1.测定氯化钾的无限稀释摩尔电导。 2.测定醋酸的电离平衡常数。 3.掌握测定溶液电导的实验方法。二、实验原理电解质溶液的电导的测定，通常采用电导池，如图1 若电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导L为 L = KA / l 式中K称为电导率或比电导,为l=1m,A=1m2 时溶液的电导，K的单位是S/m. 电解质溶液的电导率与温度、溶液的浓度及离子的价数有关.为了比较不同电解质溶液的导电能力.通常采用涉及物质的量的摩尔电导率Λm来衡量电解质溶液的导电能力. 图1 Λm=K/C 式中Λm为摩尔电导率(Sm2 /mol) 注意,当浓度C的单位是mol/L表示时,则要换算成mol/m3，后再计算. 因此,只要测定了溶液在浓度C时的电导率K之后,即可求得摩尔电导率Λm。摩尔电导率随溶液的浓度而变,但其变化规律对强、弱电解质是

不同的.对于强电解质的稀溶液有: 式中A 常数, 0,m Λ也是常数,是电解质溶液无限稀释时的摩尔电导,称为无限稀释摩尔电导。因此以Λm..和根号C 的关系作图得一直线,将直线外推至与纵轴相交,所得截距即为无限稀释时的摩尔电导0,m Λ. 对于弱电解质,其0,m Λ值不能用外推法求得.但可用离子独立运动定律求得: 0,m Λ=I 0,++I 0,- 式中I 0,+ 和I 0,-分别是无限稀释时正、负离子的摩尔电导,其值可通过查表求得。根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度α等于在浓度时的摩尔电导Λ与溶液在无限稀释时的电导0,m Λ之比,即 a K AB 型弱电解质的另外还可以求得所以，通过实验测得α即可得a K 值。三、仪器设备 DDS －11A 型电导率仪器（图2） 1台 DJS －电报 1支恒温槽 1套电导池 1个 100ml 容量瓶 2个 α αα-=ΛΛ=120 ,C K a m m

电导率仪的使用方法和电导率仪工作原理

电导率仪的使用方法和电导率仪工作原理新的一年到来了，最近来电很多,都是咨询电导率仪的使用方法,现在诚缘人发布以下知识，仅供参考！一.电导率仪的概念电导率：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。二.电导率仪的单位电导的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，所以标准的测量中用单位S/cm来表示电导率，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。=ρl=l/σ (1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ； (2)单位: 在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米,其它单位有：s/cm，us/cm。1S/m=0.01s/cm=10000us/cm；

(3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强，反之越小。三.电导率的测量原理引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施（Kohlrausch）电极。电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。而K= L /A A——测量电极的有效极板 L——两极板的距离这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔1 cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K=1000μS/ cm。一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KC l的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1 mol/l

数显电导率仪操作规程

公司管理文件 1.目的： 1.1 规范操作，正确使用DDS-307A型电导率仪。 1.2 保证分析数据的准确可靠。 2.适用范围：适用于DDS-307A型数显电导率仪。 3.概述： DDS－307A型电导率仪（以下简称仪器）是实验室测量水溶液电导率必备的仪器，它采用大屏幕、带蓝色背光、双排数字显示液晶，可同时显示电导率、温度值或TDS、温度值。该仪器广泛地应用于石油化工、生物医药、污水处理、环境监测、矿山冶炼等行业及大专院校和科研单位。若配用适当常数的电导电极，还可用于测量电子半导体、核能工业和电厂纯水或超纯水的电导率。仪器的主要特点如下： 3.1 仪器采用大屏幕、带蓝色背光、双排数字液晶显示，可同时显示电导率、温度值或TDS、温度值，显示清晰，测量精度高； 3.2 具有电导电极常数补偿功能； 3.3 具有溶液的手动、自动温度补偿功能； 4.仪器的主要技术性能： 4.1测量范围： 4.1.1电导率：0.00μS/cm~100.0mS/cm； 4.1.2 TDS：0.00mg/L~1999mg/L 4.1.3 4.2电子单元基本误差：

4.2.1电导率：±1.0%（FS）； 4.2.2 TDS：±1.0%（FS）； 4.2.3 温度：±0.4℃。 4.3 仪器的基本误差： 4.3.1电导率：±1.5%（FS）； 4.3.2温度：±0.6℃（0℃≤T≤60℃）。 4.4温度补偿范围及误差：（0-40）℃ 4.5 外形尺寸1×b×h，mm：300×200×72 4.6 重量：1.5kg 4.7 仪器正常工作条件： 4.7.1 环境温度：(5~35)℃； 4.7.2 相对湿度：不大于85％； 4.7.3 供电电源：AC(220±22)V；(50±l)Hz； 4.7.4 无显著的振动； 4.7.5 除地球磁场外无外磁场干扰。注：a.TDS 的含义为总溶解固体，不是我国法定计量单位。 b.温度补偿按2%/℃进行补偿。 5. 仪器结构 5.1仪器外型及前面板结构 5.1.1机箱*1—多功能电极架固定座(已安装在机箱底部) 5.1.2键盘 5.1.3显示屏 5.1.4多功能电极架 5.1.5电导电极 5.2仪器后面板结构 5.2.1测量电极插座 5.2.2 接地接口 5.2.3 温度电极插座 5.2.4 保险丝（0.5A） 5.2.5电源开关 5.2.6电源插座 1．测量范围： a) 电导率：(0~1×104μS/cm) ，

自动化电导率测量仪

智能电导率仪的设计 Design of Intelligent onductivity Meter 曹栓住（山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛 266510） Cao Shuan-zhu(Shandong University of Science and Technology Electic and Automation Engineering College Shandong Qingdao 266510) 摘要：智能电导率仪采用交流测量法来测量电导率。正弦激励的产生是通过阻抗测试芯片AD5933来实现的。AD5933输出的正弦激加在电导池的电极上，AD5933可以计算出溶液阻抗经过傅里叶变换后阻抗的实部R 和虚部I （结果保存在AD5933的寄存器中），然后再计算出校准系数A ，就可以通过单片机计算出溶液的真实阻抗，进而计算出溶液电导率。温度补偿电路测量溶液温度，用于修正温度对测量带来的影响。关键字：溶液电导率；电极极化；正弦激励；滤波、放大；AD 转换 Abstract: Intelligence conductivity meter used AC measurement method measure the conductivity. Using a sine wave as a power incentives. Sinusoidal excitation is generated by impedance test chip AD5933. AD5933 output sinusoidal excitation applied to the electrode conductivity cell, AD5933 impedance solution can be calculated impedance real part R and an imaginary part I after Fourier transform (results stored in the AD5933 registers), and then calculate the calibration coefficients A which can be calculated by the microcontroller, then calculate the solution conductivity. The temperature compensation circuit measures temperature in order to refine results Keywords: solution conductivity; electrode polarization; sinusoidal excitation; filtered and amplified; AD conversion 1 设计背景电导率是一个衡量水溶液导电能力的电学物理量，电阻率的倒数为电导率，用希腊字母κ表示（或者γ[1]），κ=1/ρ。一般意义上电导率的测量温度是标准温度（ 25 °C ）。在液体水的电导率是衡量水质的一个重要指标。电导率的测量在日常的生产和生活中有着比较广泛的应用，如测量饮用水的电导率用来检测水中所含电解质的浓度，用来测量沿海地下水的电导率来查看其地下水收海水的入侵程度，还可以用测量电导率的方式来辨别地沟油等。本文就是鉴于测量电导率的广泛应用而设计出了一种测量溶液电导率的智能测量仪。 2 测量原理本文所设计的电导率传感器是通过插入溶液的两个电极在外加正弦激励的情况下，再经过信号的处理和单片机的运算而得到的】】【】【【431。测量中所使用的正弦激励是通过阻抗测试芯片AD5933来实现的，正弦波的频率f 和幅值E 可以通过单片机来控制。AD5933可以计算出经过溶液阻抗经过傅里叶变换后的实部R 和虚部I （结果保存在AD5933的寄存器中），然后再计算出校准系数A ，就可以通过单片机计算出溶液的真实阻抗，进而 __________________ 作者简介：曹栓住男（1987---），山东科技大学在读研究生，检测技术与自动化装置专业，

电导率仪

31 08-2011 DDS-11A电导率仪使用说明及操作规程一、概述 DDS-11A电导率仪是一种数字显示精密台式电导率仪。仪器广泛适用于科研、生产、教学和环境保护等许多学科和领域。用于测量各种液体介质电导率，当配以0.1、0.01规格常数的电导电极时，仪器可以测量高纯水电导率。仪器主要设计特点： ?高可靠性、高稳定性 ?先进的电路结构 ?输出测量讯号 ?高清晰度数码显示（字高20mm 3 1/2位）二、技术性能 1、仪器使用条件

供电电源：AC220V±10%V，50 Hz /60Hz 为保证仪器测量值精确可靠，测量时请在下列环境条件下使用：环境温度0℃～40℃；空气相对湿度≤85%；无显著的振动、强磁场干扰。 2、主要技术参数测量范围0～2×105(μS/cm) 准确度±1% F*S 仪器稳定性0.5% 温度补偿范围15～35(℃) 输出测量讯号0～20(mV) 仪器外形尺寸270×180×60（mm）仪器重量：1.5（Kg）消耗功率：3（W）可配电极规格常数：0.01、0.1、1、10 四种三、使用和维护 1、电导电极规格常数和电导池常数常用电导电极规格常数（J 0）有四种：0.01、0.1、1和10。其实际电导池常数（J实）允差为≤±20％。即同一规格常数的电导电极，其实际电导池常数的存在范围为J实=（0.8～1.2）J0。测量液体介质，选用何种规格的电导电极，应根据被测液介质电导率范围而定。一般地，四种规格电导电极，适用电导率测量范围参照表1。表1选用电极规格常数对应被测液介质电导率量程电极规格常数0.01 0.1 1(光亮) 1(铂黑) 10 适用测量范围μS/cm 0～3 0.1～30 1～100 100～3000 1000以上本仪器配套供应（标准套）电导电极（光亮、铂黑）各一支，其规格常数J0=1。其它规格常数电极，用户根据需要另配。 2、仪器量程显示范围本仪器设有四档量程。当选用规格常数J0=1电极测量时，其量程显示范围如表2。表2 J0=1时仪器各量程段对应量程显示范围序号量程开关位置仪器显示范围对应量程显示范围(μS/cm) 1 20μS 0～19.99 0～19.99 2 200μS 0～199.9 0～199.9 3 2mS 0～1.999 0～1999 4 20mS 0～19.99 0～19990 注：量程1、2档，单位μS；量程3、4档，单位mS。

电导率知识

一、电导率电导率（total dissolved solids,简写为T.D.S）：水的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，是由电压和电流决定的。电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为姆欧，取电阻单位欧姆倒数之意。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 =ρl=l/σ (1)定义或解释电阻率的倒数为电导率。σ=1/ρ (2)单位:在国际单位制中,电导率的单位是西门子/米。 (3)说明电导率的物理意义是表示物质导电的性能。电导率越大则导电性能越强,反之越小。二、电导率仪和电阻率仪之间的单位换算 1.电导率仪就是电阻率的倒数是电导率，单位是西门子/m，1西门子＝1/Ω 电导的单位用姆欧又称西门子。用S表示，由于S单位太大。常采用毫西门子1uS/cm=0.001mS/cm ；1000uS/cm=1mS/cm 2.电阻率仪的单位是Ω.cm,即欧姆厘米。水的电导率和电阻率之间的测量方法 1.水的电阻率是指某一温度下，边长为1cm正方体的相对两侧间的电阻，单位为Ω.cm或MΩ.cm。电导率为电阻率的倒数，单位为S/cm（或μs/cm）。水的电阻率（或电导率）反映了水中含盐量的多少。是水的纯度的一个重要指标，水的纯度越高，含盐量越低，水的电阻率越大（电导率越小）。 2.水的电阻率（或电导率）受水的纯度、温度及测量中各种因素的影响，纯水电阻率（或电导率）的测量是选择动态测量方式，并采用温度补偿的方法将测量值换算成25℃的电阻率，以便于进行计量和比较。三、TDS是指什么？ 1、TDS是英文tatal dissolved solids 的缩写，中文译名为溶解性总固体（溶解于水中的总固体含量），单位为毫克/升（ppm）。表示1升水中溶有多少毫克溶解性总固体。 2、TDS具体都包含哪些东西？ TDS就是水中溶解物质的总含量，由于水的溶解性超强，所以水里包括钙镁离子、胶体、悬浮颗粒物、蛋白质、病毒、细菌、微生物及尸体以及更微小的重金属离子。我们都知道纯净的水中含有的溶解性固体是很少的，一般只有零到几十毫克/升左右。若水污染或已经溶进许多可溶性物质后，其总固体的含量也就随着可溶解物质增多而增多。 3、什么是TDS值？TDS笔的用途？

电导测定的基本原理

电导测定的应用基本原理： 1.弱电解质电离常数的测定本实验是通过对不同浓度HAc溶液的电导率的测定来确定电离平衡常数对于HAc，在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与原始浓度C和电离度α有以下关系： HAc H++ Ac- t=0 C 0 0 t=t平衡C（1-α）CαCα K= (Cα)2 =Cα2 （1） C（1-α）1-α 当T一定时，K一般为常数，因此，在确定c之后，可通过电解质α的测定求得K。电离度α等于浓度为c时的摩尔电导率Λm与溶液无限稀释时的摩尔电导率之比，即 α=Λm/Λ∞m （2）将（2）代入（1） K= CΛ2m/ [Λ∞m（Λ∞m-Λm）] （3）整理得 CΛm = K（Λ∞m）2 （4） Λm- KΛ∞m 以CΛm对1/Λm作图，其直线的斜率为K（Λ∞m）2 ，如知道Λ∞m值（可有文献查得），就可算出K。文献：25℃时无限稀释的HAc水溶液的摩尔电导率=3.907*10-2（S·m2·m-1）电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，若将电解质溶液放入两平行电极之间，设电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导G为： G = к（A / l）即к= G * 1 / A = G K cell（5）式中к为该溶液的电导率，其单位是S.m-1；l/A为电导池常数，以K cell来表示，它的单位为m-1。由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell，然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值，在根据上式求出其电导率。在讨论电解质溶液的电导能力时常用摩尔电导率（Λm）这个物理量。摩尔电导率与电导率的关系：

电导率仪测量不确定度

十、电导仪电计引用误差和仪器引用误差测量结果的不确定度评定 A、电计引用误差测量结果不确定度的评定（一）、测量过程简述 1、测量依据：JJG376-1985电导仪试行检定规程 2、测量环境条件：室温度（20±2）℃相对湿度＜85% 3、 4、 5 6、 k——标准电导值 s k——电导仪示值的算术平均值（三）、各输入量的标准不确定度分量的评定 1.标准电导值输入量k s的标准不确定度u( k)的评定： s 电导仪标准箱的不确定度u( k)，电阻箱为均匀分布，准确度为±0.05%则其标 s 准不确定度为：u( k)=20×0.05%/3=0.0058μS/cm s

估计 ()() ks u ks u ?为0.10，则自由度为ν(k S )=50 2.电导值的算术平均值输入量k 的标准不确定度u (k )，输入量的不确定度来源主要是电导仪的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类评定方法，连续测量10次，得到量程200μS/cm 档下的测量值测量不重复性引起的不确定度式中：?k ——电导仪引用示值误差 m k ——电导仪测量满量程值 s k ——标准电导值 k ——电导仪示值的算术平均值 1c = k k ???=k m 1 2c =s k k ???=-k m 1

2、各不确定度分量汇总及计算表表10-2各不确定度分量汇总及计算表 95c eff 95（五）、测量不确定度的报告在200μS 档电计引用误差测量结果的扩展不确定度： =95U 0.1%=eff v 9 B 、仪器引用误差测量结果不确定度的评定（一）、测量过程简述

电导率的测定

电导率的测定 A1 方法提要电导率是距离1 cm和截面积1 cm2之两个电极间所测得电阻的倒数，由电导率仪直接读数。 A2 仪器和试剂 A2.1 仪器 A2.1.1 电导率仪(附配套电导电极)。 A2.1.2 恒温水浴锅。 A2.1.3 100 mL或250 mL烧杯。 A2.2 试剂 0.010 0 mol/L氯化钾标准溶液：取少量氯化钾(优级纯)，在110℃烘箱内干燥2 h，冷却后精确称取0.745 6 g，溶于新煮沸放冷的重蒸馏水中(电导率小于1 μS/cm)，转移到1 000 mL容量瓶中，并稀释至刻度。此溶液在25℃时的电导率为1 411.83μS/cm。溶液储存在具有玻璃塞的硬质玻璃瓶中。 A3 分析步骤按电导率仪使用说明，选好电极和测量条件，并调校好电导率仪，将电极用待测溶液洗涤3次后，插入盛放待测溶液的烧杯(A2.1.2)中。选择适当量程，读出表上读数，即可计算出待测溶液的电导率值。注1 电极引线不要受潮，否则将影响测量的准确度。 2 盛放待测溶液的烧杯应用待测溶液清洗3次，以避免离子污染。 A4 精密度和准确度同一实验室对电导率为1.36 μS/cm的水样，经10次测定，其相对标准偏差为1.0%。 A5 电极常数的测定取未知电极常数的电极，用氯化钾标准溶液(A2.2)洗涤5次后，插入盛放氯化钾标准溶液(A2.2)的烧杯中，测量一定温度下的电导率，即可计算出电极的电极常数。电极常数=K/S ………………(A1) 式中:K——一定温度下氯化钾标准溶液的电导率，可从GB 6682附录A中查出。 S——同一实验条件下，测出的氯化钾标准溶液的电导。注：有的电导率仪出厂时已标明配套电极的电极常数，可直接进行电极常数的补偿校正。若未知电极的电极常数，则可用本法测定。（二）注意事项 1．在测量高纯水时应避免污染。 2．若需要保证高纯水测量精度，应采用不补偿方式测量利用查表而得。 3．温度补偿采用固定的2%的温度系数补偿。 4．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。 5．电极插头、插座绝对禁止沾上水，以免造成不必要的测量误差。 6．电极应定期进行常数标定。

实验五分析实验室用水电导率的测定

分析实验室用水电导率的测定一、实验目的 1．了解电导率的含义。 2．掌握电导率测定水质意义及其测定方法。二、实验原理电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。电导率的标准单位是S/m(即西门子/米)，一般实际使用单位为mS/m，常用单位μS/cm(微西门子/厘米)。单位间的互换为1mS/m=0.01mS/cm=10μS/cm 新蒸馏水电导率为0.05-0.2 mS/m，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至0.2-0.4 mS/m；饮用水电导率在5-150 mS/m之间；海水电导率大约为3000 mS/m：清洁河水电导率为10 mS/m。电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2％，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。由于电导率是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阴．值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即： R＝ρ×L/A 由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数(以Q表示)。比例常数ρ叫做电阻率。其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。 S＝1/R＝1/(ρ×Q) S表示电导率，反映导电能力的强弱。所以，K＝QS或K＝Q/R 当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。恒温25℃下测定水样的电导率，仪器的读数即为水样的电导率（25℃），以μS/cm单位表示。在任意水温下测定，必须记录水样温度，样品测定结果按下式计算： K25=Kt/[1+a(t-25)] 式中：K25——水样在25℃时电导率（μS/cm）;

电导测量的原理

电导测量的原理引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施(Kohlrausch)电极。电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。而K= L ― A A――测量电极的有效极板 L――两极板的距离这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔 1 cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K=1000μS/ cm。一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。所谓非均匀电场(也称作杂散场，漏泄场)没有常数，而是与离子的种类和浓度有关。因此，一个纯杂散场电极是最糟糕的电极，它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。二、电导率测量系统的组成一个完整的电导率测量系统包含一支电感式或电导式测量电极，电缆和测量仪表。电导电极与pH电极不同，由于它是机械性能稳定的材料制成的，所以不需要特殊结构件进行保护。选择电导电极时需要注意如下事项： 1、电极的测量范围 2、测量的形式，电导式还是电感式。在使用电导式电极时，要选择合适的电极常数“K” 3、温度 4、与机械结构有关的压力 5、耐化学腐蚀性 6、安装结构(螺纹、法兰、三夹头连接等) 所有测量电缆都必须屏蔽。特别对于电导式电极(此种电极与被测溶液有直接接触)，在电导值高于100 mS时，要考虑电缆长度和电缆横截面面积的影响，这是因为电缆的电阻也处在测量回路中)。例如：测量值是100mS，电极常数K=1时，电阻值是10Ω。电阻(Ω)＝ 1 电导(S) 对于长100m的电缆，电缆横截面为0.75mm2时，电缆（双线）电阻为4.76Ω 电阻(Ω) 电缆长度（m） K（铜=56）?F（mm2）测量的电极电阻10ohm要加上电缆电阻4.76 ohm。测量仪表最终显示值变成67.75 mS。在此种情况下，应采用短一些的或横截面大一些的测量电缆。对于电感式电极，电缆的电阻