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水质电阻率测试仪的仪器校准方法

编辑:金沙官网        发布日期:2018-09-09        点击量:730


   电阻率与电导率互为倒数关系,δ=1/ρ。仪器校准校准指校对机器、仪器等使准确。在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。仪器校准将量测仪器或标准件加以测试与调整以了解其准确度之行为,称为仪器校验。校准可能包括以下步骤:检验、矫正、报告、或透过调整来消除被比较的测量装置在准确度方面的任何偏差。水的电阻率是指某一温度(temperature)下,边长为1cm正方体的相对两侧间的电阻。在国际单位制中电阻率单位为Ω.cm或MΩ.cm。
电导的单位是西门子,用S表示。在日常使用(use)中,根据需要,常采用毫西门子(mS),微西门子(uS)。1S=106uS;1000uS=1mS。电导率为电阻率的倒数,单位为S/cm(或uS/cm)。水的电阻率(或电导率)反映了水中含盐量的多少,是水的纯度的一个重要指标(target aim)。水的纯度越高,含盐量越低,水的电阻率越大(电导率越小)。水的电阻率(或电导率)受水的纯度、温度及测量(cè liáng)中环境(environment)等因素(factor)的影响。纯水电阻率(或电导率)的测量是选择在封闭(fēng bì)空间(Space)中的在线动态测量方式,并采用自动温度补偿的方法(method)将测量值换算成25℃时的电阻率,以便于进行仪器(appliance)计量和比较。

1、概述
水质电阻率测试(TestMeasure)仪由电计(主机)和电极(electrode)(传感器(transducer))两部分组成。广泛应用(application)于火电、化工化肥、冶金、环保(Environmental protection)、制药、生化、食品和自来水等行业中,对工业流程水质的电阻率值实施在线连续监测,具有电阻率低限报警功能。采用MCU微控制(control)器完成信号采集处理、自动温度补偿。对纯水的温度系数、电极常数及电阻率低限报警点进行设置(set up),严格监视、控制纯水、高纯水的水质。因此,电阻率测试仪的计量性能直接关系到对水质控制的准确性,定期进行计量检定或校准尤为重要。目前,国家尚未颁布水质电阻率测试仪的计量检定规程和校准标准,并且整机校准还存在标准器无法配套、无法准确取值的技术(Technology)难点。只能参考同样广泛运用到水质监测中的电导率仪计量检定规程,确定评价水质电阻率测试仪电计部分计量性能的技术参数,提出了校准水质电阻率测试仪电计部分的方法,对水质电阻率测试仪电计部分进行仪器校准。

2、水质电阻率测试仪的仪器校准方法
2.1本次仪器校准计量参数为电计电阻率校准值,使用B型检定电导率仪专用交流电阻箱作为校准标准装置。
2.2按照图1将水质电阻率测试仪与检定电导率仪专用交流电阻箱及电源连接。图1中:标准交流电阻箱的a,b为电导率接线柱,c,d为温度补偿电阻接线柱;水质电阻率测试仪的CELL(G),CELL(U)为电导率接线槽,T(R),NET(Y)为温度补偿电阻接线槽。
2.3把标准交流电阻箱的温度补偿电阻放在10kSZ位置。
2.4有电极常数设置的仪表把电极常数设置为1.00按仪器使用说明书对应得到相应的实际电极常数。例如:0.01,0.05或0.1等。
电阻率测试仪的量程一般为((0~18.25)MΩ.cm,电阻率值为电导率值的倒数,设电极常数为k。由公式
  (1)
可得电阻率标准值δ:
δ=1/kρ            
  (1)
式中:δ-一电阻率标准值;
ρ一标准交流电阻箱输出标准电导率值;
k一电极常数(实际按照仪器说明书给定)。

2.5以电极常数k=0.01的电阻率测试仪为例。仪器校准校准指校对机器、仪器等使准确。在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。根据电阻率仪量程为(0~18.25)MΩ.cm,选取标准交流电阻箱的(1600~6)uS.cm-1作为测量范围(fàn wéi),标准电导率输出值分别选取:1600uS.cm-1、1300uS.cm-1、1000uS.cm-1、500uS.cm-1、100uS.cm-1、50uS.cm-1、10uS.cm-1、6uS.cm-1。代入公式
  (1)中得到标准电阻率值(保留三位小数),并逐一进行校准测试得到电阻率测试仪电计校准值δ’,结果如表1所示。

3、总结
本文通过对电阻率与电导率计量性能(xìng néng)相关性的分析,根据水质电阻率测试仪的测试原理(Maxim)总结出获取(obtain)水质电阻率测试仪标准值的公式,从而实现了对水质电阻率测试仪的仪器(appliance)校准工作。随着水质电阻率测试仪越来越多的配套在纯水或高纯水的设备中,在化工、医疗等行业的重要作用日益突出。仪器示值的准确性不容忽视,否则就会形同虚设,直接影响到企业产品(Product)质量(Mass),公共环境(environment)安全防护(fánghù)。并且仪器电极因长时间使用(use)发生氧(Oxygen)化也会对仪器示值产生影响,电计部分的仪器校准仍然不能完全保证仪器示值的准确性,有待进一步实现整机的仪器校准。
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