電導(dǎo)檢測(cè)控制儀DC4000/DC4500
DC(數(shù)字型)系列電導(dǎo)率值控制器：
電導(dǎo)率值控制器（DC4000) HAS1-DC（數(shù)字型）系列
性能特點(diǎn) | DC4000 | DC4500 |
控制范圍 | 0-10000us或0-6600PPM/TDS | 0-20000us |
報(bào) 警 | 電導(dǎo)率高、低值報(bào)警 | |
溫度適合范圍 | 0℃-204℃ | 0℃-60℃ |
輸入電源 | 230VAC，50Hz | |
輸入信號(hào) | 兩個(gè)連接流量計(jì)和流量開(kāi)關(guān)的PG-9接口及一個(gè)連接電導(dǎo)率探頭的四芯接口 | |
控制輸出 | 二路開(kāi)/關(guān)信號(hào)，可直接連接LMI泵 | 三路開(kāi)/關(guān)信號(hào)或外部觸發(fā)，可直接連接LMI泵 |
多點(diǎn)狀態(tài)顯示 | 兩個(gè)繼電器輸出狀態(tài)，電源、控制、報(bào)警、取樣流量及加藥狀態(tài)。 | 三個(gè)繼電器輸出狀態(tài)，電源、控制、報(bào)警、取樣流量 、加 藥、定時(shí)器 1、定時(shí)器2狀態(tài)。 |
鍋爐定時(shí)器 | 間隔1-99分鐘，持續(xù)時(shí)間1-999秒 | |
主要用途 | 冷卻塔循環(huán)水處理，鍋爐循環(huán)水處理 | 冷卻塔循環(huán)水處理 |
米頓羅加**式選擇：
1、外部脈沖觸發(fā)式：每個(gè)加藥循環(huán)99分鐘，工作時(shí)間999秒。
2、時(shí)間比例式：每個(gè)加藥循環(huán)99分鐘，持續(xù)工作時(shí)間1~99%可選。
3、式（加藥與排污同時(shí)進(jìn)行）工作時(shí)間99分鐘。
4、排水比例式：加藥時(shí)間為前一個(gè)排污時(shí)間的1~99%可
米頓羅AC(指針式)系列電導(dǎo)率值控制器：
AC系列冷卻塔電導(dǎo)值控制器用于排水和加藥控制，特別經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
AC系列電導(dǎo)率值控制器可直接控制米頓羅公司電磁計(jì)量泵的化學(xué)藥劑透加量，用于空調(diào)冷卻塔循 環(huán)水控制。
性能特點(diǎn)：
· 控制范圍：0～500/0～1000us/cm
0～2500/0～5000us/cm
· 加藥及排水狀態(tài)皆有獨(dú)立的指示燈
· 溫度補(bǔ)償探頭
· 電導(dǎo)率死區(qū)設(shè)置：6%，工廠設(shè)定
· 輸入電源：230VAC/50Hz
· 適用*高壓力：10BarG
· 控制輸出：開(kāi)關(guān)式230VAC/50Hz
· 適用*高水溫：45℃
· 4～20mA記錄輸出供選用
為進(jìn)一步了解美國(guó)米頓羅的DC4000和DC4500系列電導(dǎo)率控制器，下面對(duì)一些概念進(jìn)行解釋?zhuān)?/p>
電導(dǎo)率的定義：
（1）英文：conductivity (or specific conductance)
（2）定義：電阻率的倒數(shù)為電導(dǎo)率，σ=1/ρ 。除非特別指明，電導(dǎo)率的測(cè)量溫度是標(biāo)準(zhǔn)溫度（ 25 °C ）。
（3）單位：在國(guó)際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門(mén)子/米（S/m），其它單位有：s/cm，μs/cm。1S/m=0.01s/cm=10000μs/cm，米頓羅電導(dǎo)率控制器DC4000的測(cè)量范圍達(dá)0-10000us或0-6600PPM/TDS，而DC4500更大一些。
（4）說(shuō)明：電導(dǎo)率的物理意義是表示物質(zhì)導(dǎo)電的性能。電導(dǎo)率越大則導(dǎo)電性能越強(qiáng)，反之越小。另外，不少人將電導(dǎo)跟電導(dǎo)率混淆：電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)。
電導(dǎo)值影響因素：
（1）溫度：電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而降低。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的增高而增高。在一段溫度值域內(nèi)，電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電導(dǎo)率，必須設(shè)定一個(gè)共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性，時(shí)?？梢员磉_(dá)為，電導(dǎo)率對(duì)上溫度線(xiàn)圖的斜率，米頓羅電導(dǎo)率控制器DC4000適應(yīng)溫度0℃-204℃，而DC4500就低一點(diǎn)。
（2）摻雜程度：固態(tài)半導(dǎo)體的摻雜程度會(huì)造成電導(dǎo)率很大的變化。增加摻雜程度會(huì)造成高電導(dǎo)率。水溶液的電導(dǎo)率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度，或其它會(huì)分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測(cè)量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標(biāo)。水越純凈，電導(dǎo)率越低（電阻率越高）。水的電導(dǎo)率時(shí)常以電導(dǎo)系數(shù)來(lái)紀(jì)錄；電導(dǎo)系數(shù)是水在 25°C 溫度的電導(dǎo)率。
（3）各向異性：有些物質(zhì)會(huì)有異向性 (anisotropic) 的電導(dǎo)率，必需用 3 X 3 矩陣來(lái)表達(dá)（使用數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)，**階張量，通常是對(duì)稱(chēng)的）。
電導(dǎo)率測(cè)量方法：
電導(dǎo)率的測(cè)量通常是溶液的電導(dǎo)率測(cè)量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過(guò)歐姆定律和電阻定律測(cè)量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測(cè)量一般采用交流信號(hào)作用于電導(dǎo)池的兩電極板，由測(cè)量到的電導(dǎo)池常數(shù)K和兩電極板之間的電導(dǎo)G而求得電導(dǎo)率σ。
電導(dǎo)率測(cè)量中采用的是交流電橋法，它直接測(cè)量到的是電導(dǎo)值。常用的儀器設(shè)置有常數(shù)調(diào)節(jié)器、溫度系數(shù)調(diào)節(jié)器和自動(dòng)溫度補(bǔ)償器，在一次儀表部分由電導(dǎo)池和溫度傳感器組成，可以直接測(cè)量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。
測(cè)量原理：
電導(dǎo)率的測(cè)量原理是將相互平行且距離是固定值L的兩塊極板（或圓柱電極），放到被測(cè)溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢(shì)（為了避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3kHz）。然后通過(guò)電導(dǎo)儀測(cè)量極板間電導(dǎo)，可以參考米頓羅電導(dǎo)率控制器：DC4000、DC4500的測(cè)量原理。
電導(dǎo)率的測(cè)量需要兩方面信息。一個(gè)是溶液的電導(dǎo)G，另一個(gè)是溶液的幾何參數(shù)K。電導(dǎo)可以通過(guò)電流、電壓的測(cè)量得到。根據(jù)關(guān)系式S=K×G可以等到電導(dǎo)率的數(shù)值。這一測(cè)量原pH/Cond 3400i型手持式PH/電導(dǎo)率測(cè)試儀理在直接顯示測(cè)量?jī)x表中得到廣泛應(yīng)用。
而K= L /A
A——測(cè)量電極的有效極板；
L——兩極板的距離；
這一值則被稱(chēng)為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場(chǎng)的情況下，電極常數(shù)可以通過(guò)幾何尺寸算出。當(dāng)兩個(gè)面積為1cm的方形極板，之間相隔1cm組成電極時(shí)，此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對(duì)電極測(cè)得電導(dǎo)值G=1000μs，則被測(cè)溶液的電導(dǎo)率K=1000μs/ cm。
一般情況下，電極常形成部分非均勻電場(chǎng)。此時(shí)，電極常數(shù)必須用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液一般都使用KCl溶液這是因?yàn)镵Cl的電導(dǎo)率的不同的溫度和濃度情況下非常穩(wěn)定，準(zhǔn)確。0.1mol/l的KCl溶液在25℃時(shí)電導(dǎo)率為12.88ms/cm。
所謂非均勻電場(chǎng)（也稱(chēng)作雜散場(chǎng)，漏泄場(chǎng)）沒(méi)有常數(shù)，而是與離子的種類(lèi)和濃度有關(guān)。因此，一個(gè)純雜散場(chǎng)電極是復(fù)雜的電極，它通過(guò)一次校準(zhǔn)不能滿(mǎn)足寬的測(cè)量范圍的需要。
電極的種類(lèi)：
電導(dǎo)電極一般分為二電極式和多電極式兩種類(lèi)型，米頓羅電導(dǎo)率控制器DC4000、DC4500有二電極和多電極式。
二電極式電導(dǎo)電極是目前國(guó)內(nèi)使用的電導(dǎo)電極類(lèi)型，實(shí)驗(yàn)式二電極式電導(dǎo)電極的結(jié)構(gòu)是將二片鉑片燒結(jié)在二平行玻璃片上，或圓形玻璃管的內(nèi)壁上，調(diào)節(jié)鉑片的面積和距離，就可以制成不同常數(shù)值的電導(dǎo)電極。通常有K=1、K=5、K=10等類(lèi)型。而在線(xiàn)電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極常制成圓柱形對(duì)稱(chēng)的電極。當(dāng)K=1時(shí)，常采用石墨，當(dāng)K=0.1、0.01時(shí)，材料可以是不銹鋼或鈦合金。
多電極式電導(dǎo)電極，一般在支持體上有幾個(gè)環(huán)狀的電極，通過(guò)環(huán)狀電極的串聯(lián)和并聯(lián)的不同組合，可以制成不同常數(shù)的電導(dǎo)電極。環(huán)狀電極的材料可以是石墨、不銹鋼、鈦合金和鉑金。
電導(dǎo)電極還有四電極類(lèi)型和電磁式類(lèi)型。四電極電導(dǎo)電極的優(yōu)點(diǎn)是可以避免電極極化帶來(lái)的測(cè)量誤差，在國(guó)外的實(shí)驗(yàn)式和在線(xiàn)式電導(dǎo)率儀上較多使用。電磁式電導(dǎo)電極的特點(diǎn)是適宜于測(cè)量高電導(dǎo)率的溶液，一般用于工業(yè)電導(dǎo)率儀中，或利用其測(cè)量原理制成單組分的濃度計(jì)，如鹽酸濃度計(jì)、硝酸濃度計(jì)等。
電極常數(shù)：
根據(jù)公式K=S/G，電極常數(shù)K可以通過(guò)測(cè)量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCL溶液中的電導(dǎo)G來(lái)求得，此時(shí)KCL溶液的電導(dǎo)率S是已知的。
由于測(cè)量溶液的濃度和溫度不同，以及測(cè)量?jī)x器的精度和頻率也不同，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時(shí)間后，電極常數(shù)也可能會(huì)有變化，因此，新購(gòu)的電導(dǎo)電極，以及使用一段時(shí)間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測(cè)量標(biāo)定，電導(dǎo)電極常數(shù)測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1． 測(cè)量時(shí)應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀，不要采用其它型號(hào)的電導(dǎo)率儀。
2． 測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的溫度為好。
3． 測(cè)量電極常數(shù)的KCL溶液的濃度，以接近實(shí)際被測(cè)溶液的濃度為好。
溫度補(bǔ)償：
電導(dǎo)率測(cè)量是與溫度相關(guān)的，米頓羅電導(dǎo)率控制器DC4000、DC4500都帶溫度補(bǔ)償功能。溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響程度依溶液的不同而不同，可以用下面的公式求得：
Gt = Gtcal{1 + α(T-Tcal)}
其中：
Gt = 某一溫度（°C）下的電導(dǎo)率；
Gtcal = 標(biāo)準(zhǔn)溫度（°C）下的電導(dǎo)率；
Tcal = 溫度修正值；
α = 標(biāo)準(zhǔn)溫度（°C）下溶液的溫度系數(shù)。
下表列出了常用溶液的α值。要得到其他溶液的α值，只要測(cè)量某個(gè)溫度范圍內(nèi)的電導(dǎo)率，并以溫度為縱軸繪出相應(yīng)的電導(dǎo)率的變化曲線(xiàn)，與標(biāo)準(zhǔn)溫度相對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)點(diǎn)為該溶液的α值。
溶液（25℃） | 濃度 | Alpha(α) |
鹽酸 | 10 wt% | 1.56 |
溶液 | 10 wt% | 1.88 |
硫酸 | 50 wt% | 1.93 |
氯化鈉溶液 | 10 wt% | 2.14 |
氫氟酸 | 1.5 wt% | 7.20 |
硝酸 | 31 wt% | 31.0 |
市場(chǎng)上所銷(xiāo)售的所有電導(dǎo)儀都可以參照標(biāo)準(zhǔn)溫度（通常為25°C）進(jìn)行調(diào)節(jié)的或自動(dòng)溫度補(bǔ)償，米頓羅DC4000、DC4500電導(dǎo)率控制器可以參考上表。大多數(shù)固定溫度補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)儀的α調(diào)節(jié)為2%/°C（近似25°C時(shí)氯化鈉溶液的α）。可調(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)儀可以把α調(diào)節(jié)到更加接近所測(cè)溶液的α。
