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1、0电导仪培训课件1议程电导理论电导理论电极分类电极分类电极安装电极安装维护保养维护保养产品介绍产品介绍产品应用产品应用2电导的概念U 电导测量的是溶液的导电能力电导测量的是溶液的导电能力U 测量总的离子浓度测量总的离子浓度U 衍生：测量溶液中离子的总量反应某一特定酸、碱、盐的百分浓度衍生：测量溶液中离子的总量反应某一特定酸、碱、盐的百分浓度OH-H+18.25 or 18.30M 25Na+K+? ?-Cl-? ?+NO3-3电导测量系统U 变送器：固定尺寸的电极上加交变送器：固定尺寸的电极上加交/ /直流电压；测量电流直流电压；测量电流U 电极：电导常数与电极的物理尺寸有关。电极：电导常数与
2、电极的物理尺寸有关。U 电缆：信号传输电缆：信号传输A-+V4电导的基本公式 - 欧姆定律如果把电压如果把电压U 加在一长度为加在一长度为 L ，截面积为，截面积为A的固体导体上，的固体导体上，电流电流 I 取决于导体的电阻取决于导体的电阻R。公式公式 1：? ?-5电导的基本公式 - 电阻率导体的电阻率导体的电阻率与几何特性成正比，也就是和长度与几何特性成正比，也就是和长度L成正比，和截成正比，和截面积面积A成反比。成反比。公式公式2 2电阻率表征导体材料的特性电阻率表征导体材料的特性=LAR6电导的基本公式 - 电导率导体的电导率导体的电导率与几何特性成正比，也就是和长度与几何特性成正比，
3、也就是和长度L成反比，和截成反比，和截面积面积A成正比。成正比。公式公式3 3=1/ （电导率是电阻率的倒数） G为电导值，G=1/R=LAG71cm0.1cm1cm1cm10cm1cm0.1 常数常数常数为常数为10.0 电导常数电导常数 = = 乘法器乘法器电导常数电极常数乘法器电极常数乘法器8电导率和电阻率的单位 电导率电导率：S/cm1S/cm = 1X103 mS/cm = 1X106S/cm 电阻率电阻率：-cm1-cm = 1X10-3 k-cm = 1X10-6M-cm18.18M-cm的超纯水的电导率为0.055S/cm9高浓度高浓度高电导率高电导率低电阻率低电阻率低浓度低浓
4、度 低电导率低电导率高电阻率高电阻率浓度、电导率和电阻率的关系10电导率/电阻率的本质电导率和电阻率都是表征导体性质的量，取决电导率和电阻率都是表征导体性质的量，取决于溶液本身性质：于溶液本身性质：溶液中离子的数量溶液中离子的数量离子类型离子类型(如如. Cl-, Na+)离子的迁移率离子的迁移率 = zi ci i 为溶液的电导率为溶液的电导率 (S/cm) zi 为离子所带的电荷数为离子所带的电荷数 ci 为每升的当量浓度为每升的当量浓度i 为每摩尔的西门子平方厘米当量电导为每摩尔的西门子平方厘米当量电导11电导率和电阻率在 25C时测得; TDS 表示为氯化钠 (NaCl)100M 10
5、M 1M 100K 10K 1K 100 10 1超纯水超纯水无离子水无离子水蒸镏水蒸镏水冷凝水冷凝水饮用水饮用水冷却水冷却水不同百分浓度的酸，碱，盐溶液不同百分浓度的酸，碱，盐溶液废水废水盐水，海水盐水，海水用于工业处理的水用于工业处理的水5% 盐盐2% NaOH20% HCl0.01 .1 1 10 100 1000 10k 100k 1000k 0.021 0.4 4.6 46 460 4.6k 电导率电导率TDSppm 电阻率电阻率 -cmS/cm电导率/电阻率/TDS范围12电导理论电导理论电极分类电极分类电极安装电极安装维护保养维护保养产品介绍产品介绍产品应用产品应用议程13电导率
6、/电阻率探头的种类 2-电极探头电极探头测量高电阻率（或低电导率）介质，如超纯水测量高电阻率（或低电导率）介质，如超纯水14电导率/电阻率探头的种类 4-电极探头电极探头测量中高电导率介质，例如相分离过程测量中高电导率介质，例如相分离过程15电导率/电阻率探头的种类 电感式电导探头电感式电导探头测量高电导率介质，例如浓度检测测量高电导率介质，例如浓度检测162-电极结构内电极内电极外电极外电极绝缘体绝缘体流通孔流通孔螺纹螺纹电缆电缆172-2-电极电场电极电场内电极外电极 如果电极的机械形状发生变化会影响电场的分布，引起电极常数变化。使测量出现误差。182-2-电极测量原理电极测量原理U在电极
7、的两个极板1C和2C上加固定的电压UU检测出电流为IU结合输入的电导常数计算电导率计算电导率/ /电阻率电阻率。UI1c2c192-2-电极局限极化现象电极局限极化现象初始状态初始状态+-+-+-V直流电直流电 V+-+-加电压后加电压后+-离子云离子云直流电直流电 -+优势：测量精度高优势：测量精度高204-电极电导探头结构电缆接头O-型圈驱动电极1驱动电极2紧固螺母测量电极214-4-电极电场电极电场! !224-4-电极测量原理电极测量原理U 极化对其无影响，甚至电极体上部分被污染也无影响。U 交流电压被加在电极1c和2c之间, 产生电流环。U 第二对电极(3b和4b) 之间产生的电压被
8、测量, 由于采用了高阻抗的输入电流，实际上没有电压降。UI1c3b4b2c1c & 2c电流电极3b & 4b电压电极234-4-电极优势消除极化电极优势消除极化+-V 4-4-电极电极+-+-交流电交流电测量环测量环测测量量范范围围宽宽244-电极电导探头的优点对电极金属表面条件要求不高。电极污染或结垢对其测量影响不大。 4-电极传感器不像2-电极传感器那样只有狭小的空间, 其扁平设计的表面不易受介质污染。4- 4-电极电导测量系统能在比较恶劣的环境中测量：电极电导测量系统能在比较恶劣的环境中测量：25电感式电导探头结构电缆电缆O型圈型圈线圈盒线圈盒流通孔流通孔26接收线圈发射线圈被测样品电
9、感式电导探头测量原理U 在发射线圈上施加低频交变电流，由于电磁感应在接收线圈上也产生交变电流，后者的大小与介质的电导率有关。类似于变压器的工作原理，被测介质相当于磁芯。交变电压变送器27电感式电导探头的优点 本质抗污染 无金属和被测溶液的接触 可靠的高电导测量 快速的温度响应28议程电导理论电导理论电极分类电极分类电极安装电极安装维护保养维护保养产品介绍产品介绍产品应用产品应用292-电极电导探头的安装准备u去掉运输保护帽u附着少量颗粒，用蒸馏水或去离子水冲洗或浸泡5-10分钟。u有油污或难去除的附着物，可用洗涤剂或1%的稀硝酸浸泡5-10分钟洗净沾附在电极上的油污、手印等其它污垢。然后去离子
10、水冲洗干净即可安装使用302-电极电导探头的安装既可以消除气泡的影响，又可以避免固体渣的聚集。理理想想的的安安装装方方式式311. 入口2. 出口3. 气泡4. 固体电极安装示意图x2-电极电导探头的安装324-电极电导探头的安装流通式安装距离电极头部距离电极头部30cm30cm处应留出一定空间，并要定期维护处应留出一定空间，并要定期维护33管道式安装4-电极电导探头的安装34顶插式安装侧插式安装管道式安装电感式电导探头的安装35电感式电导探头的管道安装36电感式电极推荐和不推荐37议程电导理论电导理论电极分类电极分类电极安装电极安装维护保养维护保养产品介绍产品介绍产品应用产品应用38安装和使
11、用前的注意事项 电极安装时对着流体以免产生气泡影响其测量精度。若安装在垂直管道上时，被测样品应从下向上流动。 使用之前，用蒸馏水或去离子水浸泡5-10分钟。可用洗涤剂或1%的稀硝酸洗净沾附在电极上的油污、手印等其它污垢。 电极上的电极常数可能发生微小变化，若要求测量准确无误，必须校验电极。39电导电极使用维护注意事项O不要用纸去擦拭电极。可用软布小心地擦拭内部内极棒，以及同轴的外管（内表面和外表面），除去大多数污垢积淀。然后用清洁的温水淋洗传感器。 O用温水和洗涤剂/皂类配中等强度肥皂水浸泡数分钟，某些附着污垢可用棉签等去除；O肥皂水难溶的0.5克/100毫升的稀硝酸来清洗(不超过5min)，
12、然后在肥皂水中中和残余酸，然后用清洁的温水淋洗传感器。 O在清洗、重新安装后可能需要几分钟到几小时才能恢复到最初的测量值清洗操作间隔取决于过程溶液的特性，只能通过操作经验进行确定。清洗操作间隔取决于过程溶液的特性，只能通过操作经验进行确定。40温度对电导率的影响41 温度温度 (C)0.010.101.010.00102030405060708090100 电导率电导率 (S/cm)0 ppb129 ppb40 ppb395 ppb840 ppb1730 ppb4390 ppbNaCl 浓度浓度电导率电导率 & 温度温度温度对电导率的影响42温度对电导率的影响-5.0-4.0-3.0-2.0-
13、1.00.01.02.03.04.05.00102030405060708090100 温度温度% 误差误差 超纯水的线性补偿超纯水的线性补偿(2%/C) 10 S的线性补偿的线性补偿 (2%/C)补偿误差补偿误差43离子电导温度补偿性能(0.1uS/cm)-25-20-15-10-505101520250102030405060708090100温度 (C)Instrument AInstrument BInstrument CInstrument DInstrument E% 误差温度对电导率的影响44温度对电导率的影响v温度每升高1电导率增加的程度可以用温度系数来表示。v对大多数溶液来说
14、, 温度系数大约为2%/ v超纯水具有自己的温度系数 (2.3500S），在空气中不受影响使用的标准液n1413Sn12.88mS48超纯水的电极校正/验证系统u为了符合质量管理体系的要求，超纯水系统中的电导率探头必须定期校准。u每次校验可以出具相关证书。49常见的故障和处理方法确保电极与管壁有30mm的间距电极太靠近管道壁清洗电极电极污染不正确或不稳定的读数替换变送器或电极变送器不支持PT1000检查所有连接器与电缆线温度探针未连接无温度信号充分接触电极未与介质接触检查所有连接器与电缆线电缆线坏，接触不良屏幕无显示处理方法导致原因故障现象50议程电导理论电导理论电极分类电极分类电极安装电极安
15、装维护保养维护保养产品介绍产品介绍产品应用产品应用51梅特勒-托利多的电导产品M700Multiparameter Analyzer Xmitter7100e 系列系列52梅特勒-托利多的电导产品M300 SeriesMultiparameter Transmitter770MAXMultiparameter Analyzer Xmitter53梅特勒-托利多的电导产品54梅特勒-托利多的电导产品低低电导电导中电导中电导传传感器感器护护套套/安装安装件件变变送器送器InPro 7000-VP(水制备) InPro 7250 (浓度检测)提拉式: InTrac 777固定式: InFit 761
16、-25 CIPCond 7100e Cond Ind 7100eCond 7100eInPro 7010/7011(水制备)高电导高电导InPro 7108-VP(浓度检测、废水 /CIP、相分离)法法兰兰: DIN and ANSI安装安装件件: 公制的和 NPT, 各种材料和尺寸InDip 55055梅特勒-托利多的电导产品水的净化水的净化过程用水过程用水废水废水传传感器感器护护套套/ /安装安装件件变送器变送器InPro7108/PEEK(Rinsing,down stream processing)InPro7000-VP(water preparation)Cond 7100e InPro7005-VP(water preparation)InPro7108/CPVCInd. Waste water Immersion: InDip550InFlow751(flow-through)InFlow751(flow-through)customer supplied pipe-Tcustomer supplied pipe-TM300 56梅特勒-托利多的电导产品F Thornt
