实验室检测仪器--电导率仪的测量原理和分类
图4 电导率仪测量原理图
电导率仪测量原理比较简单,主要由振荡器、放大器和指示器等部分组成。电导率仪的工作原理如图4所示。
由欧姆定律可知:
Em = ERm / (Rm+Rx) = ERm÷( Rm+Kcell/κ)
Kcell为电导池常数,κ为电导率,当E、Rm和Kcell均为常数时,由电导率κ的变化必将引起Em的变化,所以测量Em的大小,也就测得溶液电导率的数值。将Em值送至交流放大器放大,再经过讯号整流,以获得推动表头的直流讯号输出,表头直读电导率。
样品的电导(G)是电阻(R)的倒数。当把两个电极(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,这个电阻值与电极间距L(cm)成正比,与电极横截面积A(cm2)成反比,公式如下:
R = ρ* (L/A)
G = 1/R = 1/ρ* (A/L) = κ*(1/J)
其中,ρ为电阻率,κ为电导率,κ=1/ρ;J =L/A为电极常数。
电解质溶液电导率为相距1cm两平行电极间1cm3溶液时所具有的电导。当电极常数可知时,测定溶液的电导或电阻,即可求得电导率。
电导率仪主要由电导池系统和测量仪表组成,其中,电导池系统包括电导池,待测电解质溶液、感温元件和电导电极,具体如图5所示。
图5电导率仪构成示意图
电导率仪根据其功能和应用场景不同,主要可分为台式电导率仪、便携式电导率仪和工业在线电导率仪。
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