DOC《电导仪的构造原理及使用方法》

电导仪的构造原理及使用方法 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,它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;

Em为Rm上的交流分压. 由欧姆定律及图可得: 由此可见,当Rm、E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,应先调至最大量程位量,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. 对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. 对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. 对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. 对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. 电极插头座绝对防止受潮,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KCl为74.2460克. 0.1D:20℃下每升溶液中KCl为7.4365克. 0.01D:20℃下每升溶液中KCl为0.7440克. 001D:20℃将100ml的0.01D溶液稀释至1升. ........