電導率儀

1　簡介

　　電導率測定儀是一款多量程儀器，能夠滿足從去離子水到海水等多種應用檢測要求。這款儀器能夠提供自動溫度補償，并能設置溫度系數，因此能夠用于測量溫度系數與水不同的液體樣品。它能夠提供三個量程并具有量程自動選擇功能，能夠在檢測時自動選擇最為合適的量程。

　　隨儀器提供一支雙插頭不銹鋼電導率電極且內置溫度傳感器（用于自動溫度補償），一個橡膠防滑套，4節(jié)堿性AAA電池，儀器操作手冊和一個便攜軟包。

2　概述

　　中文在線電導率儀是新一代全中文微機型高檔儀表，具有全中文顯示、中文菜單式操作、全智能、多功能、測量性能高、環(huán)境適應性強等特點。二次表配上常數為1.0或10的電極可測量一般液體的電導率；配上0.1或0.01的電極，能準確測量純水或超純水的電導率，特別適用于電廠鍋爐給水和蒸汽冷凝水等高純水電導率的在線連續(xù)監(jiān)測。

　　電導率控制儀如筆型BCNSCAN10/20/30，便攜式BEC520、BEC530、BEC531、BEC540，實驗室臺式BEC950、BEC110、BEC120、BEC307和在線式BEC200A、BEC200B、BEC200D、BEC200E、BEC200F、BEC210等廣泛應用于工業(yè)、電力、農業(yè)、醫(yī)藥、食品、科研和環(huán)保等領域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的必備檢驗設備。

3　工作原理

　　電導率是以數字表示溶液傳導電流的能力。水的電導率與其所含無機酸、堿、鹽的量有一定的關系，當它們的濃度較低時，電導率隨著濃度的增大而增加，因此，該指標常用于推測水中離子的總濃度或含鹽量。

　　水質硬度單位換算

　　硬度單位ppm德國硬度法國硬度英國硬度

　　1ppm=1.000ppm0.05600.10.0702

　　1德國硬度=17.847ppm11.78471.2521

　　1法國硬度=10.000ppm0.560310.7015

　　1英國硬度=14.286ppm0.79871.42851

　　電導率與水的硬度

　　水溶液的電導率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導率越大。電導率和溶解固體量濃度的關系近似表示為：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3)。利用電導率儀或總固體溶解量計可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1μs/cm電導率=0.5ppm硬度[1]但是需要注意：

　　(1)以電導率間接測算水的硬度，其理論誤差約20-30ppm

　　(2)溶液的電導率大小決定分子的運動，溫度影響分子的運動，為了比較測量結果，測試溫度一般定為20℃或25℃

　　(3)采用試劑檢測可以獲取比較準確的水的硬度值。

　　軟水與硬水

　　水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱為軟水，反之稱為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時性硬水(煮沸暫時性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水);如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系永久性硬水。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱為軟水，總硬度60ppm以上稱為硬水，高品質的飲用水不超過25ppm，高品質的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水;泉水、溪水、江河水、水庫水，多屬于暫時性硬水，部分地下水屬于高硬度水。

　　關于水質硬度換算常見單位的換算有:

　　1mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)=50ppm(以CaC03計)

　　1mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令/加侖)

　　lgrain/gallon(格令/加侖)=17.lppm(以CaC03計)

　　1m3=264gallon(US)(美加侖)=22Oganon(UK)(英加倫)

　　lkg=2.2pounds(英鎊)

　　1ppm=1mg/L

　　TDS(總溶解性固體)用來衡量水中所有離子的總含量，通常以ppm表示。

　　在純水誰制造業(yè)，電導率也可用來間接表示成TDS。

　　溶液的電導率等于溶液中各種離子電導率之和。

　　經驗公式是：將以微西門子為單位的電導率折半約等于TDS(ppm)

　　有時TDS也用其它鹽類表示,如CaCO3(系數則為0.66)

　　TDS與電導率的換算系數可以在0.4-1.0之間調節(jié)，以對應不同種類的電解質溶液。

　　電導率

　　電導率是物質傳送電流的能力，與電阻值相對，單位Siemens/cm。

　　水的硬度

　　水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。

　　電導（G）是電阻（R）的倒數。因此當兩個電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測出兩電極間的電阻R。根據歐姆定律，溫度一定時，這個電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即R=ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長1cm，截面積為1cm2導體的電阻，其大小決定于物質的本性。

　　據上式，導體的電導（G）可表示成下式：G=1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J）；其中，K=1/ρ稱為電導率，J=L/A稱為電極常數；電解質溶液電導率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時所具有的電導。由上式可見，當已知電極常數（J），并測出溶液電阻（R）或電導（G）時，即可求出電導率。

4　性能特點

　　●全中文顯示,界面友好：所有的數據、狀態(tài)和操作提示都是中文顯示,完全沒有廠家自己定義的符號或代碼。

　　●簡單的菜單結構，文本式的人表對話：使用起來更清晰、方便，按照屏幕上的提示就可操作。

　　●多參數同時顯示：同時顯示電導率、輸出電流、溫度、時間和狀態(tài)。

　　●(超)純水的自動補償：對于超純水,實現了顯示25℃時的電導率自動溫度補償。

　　●記事本功能：忠實記錄儀表的操作使用情況和報警的發(fā)生時間,便于管理。

　　●歷史曲線和數字記錄儀功能：二次表每隔5分鐘自動存儲一次測量數據,可連續(xù)存儲一個月的電導率。

　　●數字時鐘功能：顯示當前的時間,為數字記錄儀功能提供時間基準。

　　●背光功能：可在光線昏暗或徹底沒光亮的環(huán)境下使用，根據溫度變化，自動調節(jié)對比度到最清晰。

　　●防程序飛死：看門狗程序確保儀表不會死機，這是在線式儀表的基本要求。

　　●輸出電流設置與檢查功能：手動電流源功能,可檢查和任意設定輸出電流值,方便檢測記錄儀和下位機。

　　●軟件設定電流輸出方式：軟件選擇是0～10mA或4～20mA輸出。

5　優(yōu)缺點

　　筆形電導率儀，一般制成單一量程，測量范圍狹，為專用簡便儀器。筆形還有制成TDS計，用于測量飲用水質量，鹽度計測量湯(溶液)鹽度等。[1]便攜式和實驗室電導率儀測量范圍較廣，為常用儀器，不同點是便攜式采用直流供電，可攜帶到現場。實驗室電導率儀測量范圍廣、功能多、測量精度高。

　　工業(yè)用電導率儀的特點是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環(huán)境適應能力強、抗干擾能力強，具有模擬量輸出、數字通訊、上下限報警和控制功能等。

6　注意事項

　　電導率儀使用方法

　　[2]電導率儀是適用于精密測量各種液體介質的儀器設備，電導率計主要用來精密測量液體介質的電導率值，當配以相應常數的電極可以精確測量高純水電導率。可廣泛應用于飲用水和污水，化學，石化，紙漿和造紙，食品和飲料、制糖、鋼鐵、表面處理，蒸汽發(fā)電和電子產品，半導體，制藥工業(yè)。

　　1、檢查一下指針是否指零，如果不指零調節(jié)電導率儀上的調零旋鈕，

　　2、將電導率儀調節(jié)到校正檔，指針指向最大刻度，

　　3、按照電極常數調節(jié)旋鈕，測量時調節(jié)到測量檔。

　　使用注意事項

　　1.電極的引線不能潮濕，否則將測不準。

　　2.高純水被盛入容器后應迅速測量，否則電導率升高很快，因為空氣中的CO2溶入水里變成碳酸根離子。

　　3.盛被測溶液的容器必須清潔，無離子玷污。

7　應用領域

　　●電廠-水處理；

　　●水廠和污水廠-廢水處理；

　　●造紙-生產過程/廢水處理；

　　●化工煉油-生產過程/廢水處理；

　　●冶金和采礦-生產過程/廢水處理；

　　●食品和飲料-生產過程/廢水處理；

　　●醫(yī)藥行業(yè)-生物反應和發(fā)酵/廢水處理；

　　●半導體-生產過程/廢水處理/高純水生產。

8　技術參數

　　標準：JB/T6855-93《工業(yè)電導率儀》；

　　測量范圍：0.01～20μS/cm（配0.01電極），實際可達100.0μS/cm；

　　0.1～200μS/cm（配0.1電極），實際可達1000.0μS/cm；

　　1.0～2000μS/cm（配1.0電極），實際可達10.00mS/cm；

　　10～20000μS/cm（配10.0電極），實際可達100.0mS/cm；

　　溫度補償：0～99.9℃，25℃為基準溫度；

　　被測水樣：0～99.9℃，0.6MPa；

　　基本誤差：電導率：±1.0%FS，溫度：±0.5℃(0～60℃)；

　　重復性：±0.2%FS

　　穩(wěn)定性：±0.2%FS

　　電流隔離輸出：0～10mA（負載<1.5kΩ），4～20mA（負載<750Ω）；

　　輸出電流誤差：≤±1%FS；

　　繼電器：AC220V、3A；

　　通訊接口：RS485選配；

　　電源：AC220V±22V，50Hz±1Hz；

　　防護等級：IP65；

　　時鐘精度：±1分/月；

　　數據存儲：1個月（1點/5分鐘）；

　　外形尺寸：146（長）×146（寬）×108（深）mm；

　　開孔尺寸：138×138mm

　　重量：0.8kg；

　　工作條件：環(huán)境溫度0～60℃相對濕度<85%；

　　可配0.01、0.1、1.0、10.0四種電導電極。