電導(dǎo)儀培訓(xùn)課件

1、0電導(dǎo)儀培訓(xùn)課件1議程電導(dǎo)理論電導(dǎo)理論電極分類電極分類電極安裝電極安裝維護(hù)保養(yǎng)維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)用2電導(dǎo)的概念U 電導(dǎo)測量的是溶液的導(dǎo)電能力電導(dǎo)測量的是溶液的導(dǎo)電能力U 測量總的離子濃度測量總的離子濃度U 衍生：測量溶液中離子的總量反應(yīng)某一特定酸、堿、鹽的百分濃度衍生：測量溶液中離子的總量反應(yīng)某一特定酸、堿、鹽的百分濃度OH-H+18.25 or 18.30M 25Na+K+? ?-Cl-? ?+NO3-3電導(dǎo)測量系統(tǒng)U 變送器：固定尺寸的電極上加交變送器：固定尺寸的電極上加交/ /直流電壓；測量電流直流電壓；測量電流U 電極：電導(dǎo)常數(shù)與電極的物理尺寸有關(guān)。電極：電導(dǎo)常數(shù)與

2、電極的物理尺寸有關(guān)。U 電纜：信號傳輸電纜：信號傳輸A-+V4電導(dǎo)的基本公式 - 歐姆定律如果把電壓如果把電壓U 加在一長度為加在一長度為 L ，截面積為，截面積為A的固體導(dǎo)體上，的固體導(dǎo)體上，電流電流 I 取決于導(dǎo)體的電阻取決于導(dǎo)體的電阻R。公式公式 1：? ?-5電導(dǎo)的基本公式 - 電阻率導(dǎo)體的電阻率導(dǎo)體的電阻率與幾何特性成正比，也就是和長度與幾何特性成正比，也就是和長度L成正比，和截成正比，和截面積面積A成反比。成反比。公式公式2 2電阻率表征導(dǎo)體材料的特性電阻率表征導(dǎo)體材料的特性=LAR6電導(dǎo)的基本公式 - 電導(dǎo)率導(dǎo)體的電導(dǎo)率導(dǎo)體的電導(dǎo)率與幾何特性成正比，也就是和長度與幾何特性成正比，

3、也就是和長度L成反比，和截成反比，和截面積面積A成正比。成正比。公式公式3 3=1/ （電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)） G為電導(dǎo)值，G=1/R=LAG71cm0.1cm1cm1cm10cm1cm0.1 常數(shù)常數(shù)常數(shù)為常數(shù)為10.0 電導(dǎo)常數(shù)電導(dǎo)常數(shù) = = 乘法器乘法器電導(dǎo)常數(shù)電極常數(shù)乘法器電極常數(shù)乘法器8電導(dǎo)率和電阻率的單位 電導(dǎo)率電導(dǎo)率：S/cm1S/cm = 1X103 mS/cm = 1X106S/cm 電阻率電阻率：-cm1-cm = 1X10-3 k-cm = 1X10-6M-cm18.18M-cm的超純水的電導(dǎo)率為0.055S/cm9高濃度高濃度高電導(dǎo)率高電導(dǎo)率低電阻率低電阻率低濃度低濃

4、度 低電導(dǎo)率低電導(dǎo)率高電阻率高電阻率濃度、電導(dǎo)率和電阻率的關(guān)系10電導(dǎo)率/電阻率的本質(zhì)電導(dǎo)率和電阻率都是表征導(dǎo)體性質(zhì)的量，取決電導(dǎo)率和電阻率都是表征導(dǎo)體性質(zhì)的量，取決于溶液本身性質(zhì)：于溶液本身性質(zhì)：溶液中離子的數(shù)量溶液中離子的數(shù)量離子類型離子類型(如如. Cl-, Na+)離子的遷移率離子的遷移率 = zi ci i 為溶液的電導(dǎo)率為溶液的電導(dǎo)率 (S/cm) zi 為離子所帶的電荷數(shù)為離子所帶的電荷數(shù) ci 為每升的當(dāng)量濃度為每升的當(dāng)量濃度i 為每摩爾的西門子平方厘米當(dāng)量電導(dǎo)為每摩爾的西門子平方厘米當(dāng)量電導(dǎo)11電導(dǎo)率和電阻率在 25C時測得; TDS 表示為氯化鈉 (NaCl)100M 10

5、M 1M 100K 10K 1K 100 10 1超純水超純水無離子水無離子水蒸鎦水蒸鎦水冷凝水冷凝水飲用水飲用水冷卻水冷卻水不同百分濃度的酸，堿，鹽溶液不同百分濃度的酸，堿，鹽溶液廢水廢水鹽水，海水鹽水，海水用于工業(yè)處理的水用于工業(yè)處理的水5% 鹽鹽2% NaOH20% HCl0.01 .1 1 10 100 1000 10k 100k 1000k 0.021 0.4 4.6 46 460 4.6k 電導(dǎo)率電導(dǎo)率TDSppm 電阻率電阻率 -cmS/cm電導(dǎo)率/電阻率/TDS范圍12電導(dǎo)理論電導(dǎo)理論電極分類電極分類電極安裝電極安裝維護(hù)保養(yǎng)維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)用議程13電導(dǎo)率

6、/電阻率探頭的種類 2-電極探頭電極探頭測量高電阻率（或低電導(dǎo)率）介質(zhì)，如超純水測量高電阻率（或低電導(dǎo)率）介質(zhì)，如超純水14電導(dǎo)率/電阻率探頭的種類 4-電極探頭電極探頭測量中高電導(dǎo)率介質(zhì)，例如相分離過程測量中高電導(dǎo)率介質(zhì)，例如相分離過程15電導(dǎo)率/電阻率探頭的種類 電感式電導(dǎo)探頭電感式電導(dǎo)探頭測量高電導(dǎo)率介質(zhì)，例如濃度檢測測量高電導(dǎo)率介質(zhì)，例如濃度檢測162-電極結(jié)構(gòu)內(nèi)電極內(nèi)電極外電極外電極絕緣體絕緣體流通孔流通孔螺紋螺紋電纜電纜172-2-電極電場電極電場內(nèi)電極外電極 如果電極的機(jī)械形狀發(fā)生變化會影響電場的分布，引起電極常數(shù)變化。使測量出現(xiàn)誤差。182-2-電極測量原理電極測量原理U在電極

7、的兩個極板1C和2C上加固定的電壓UU檢測出電流為IU結(jié)合輸入的電導(dǎo)常數(shù)計(jì)算電導(dǎo)率計(jì)算電導(dǎo)率/ /電阻率電阻率。UI1c2c192-2-電極局限極化現(xiàn)象電極局限極化現(xiàn)象初始狀態(tài)初始狀態(tài)+-+-+-V直流電直流電 V+-+-加電壓后加電壓后+-離子云離子云直流電直流電 -+優(yōu)勢：測量精度高優(yōu)勢：測量精度高204-電極電導(dǎo)探頭結(jié)構(gòu)電纜接頭O-型圈驅(qū)動電極1驅(qū)動電極2緊固螺母測量電極214-4-電極電場電極電場! !224-4-電極測量原理電極測量原理U 極化對其無影響，甚至電極體上部分被污染也無影響。U 交流電壓被加在電極1c和2c之間, 產(chǎn)生電流環(huán)。U 第二對電極(3b和4b) 之間產(chǎn)生的電壓被

8、測量, 由于采用了高阻抗的輸入電流，實(shí)際上沒有電壓降。UI1c3b4b2c1c & 2c電流電極3b & 4b電壓電極234-4-電極優(yōu)勢消除極化電極優(yōu)勢消除極化+-V 4-4-電極電極+-+-交流電交流電測量環(huán)測量環(huán)測測量量范范圍圍寬寬244-電極電導(dǎo)探頭的優(yōu)點(diǎn)對電極金屬表面條件要求不高。電極污染或結(jié)垢對其測量影響不大。 4-電極傳感器不像2-電極傳感器那樣只有狹小的空間, 其扁平設(shè)計(jì)的表面不易受介質(zhì)污染。4- 4-電極電導(dǎo)測量系統(tǒng)能在比較惡劣的環(huán)境中測量：電極電導(dǎo)測量系統(tǒng)能在比較惡劣的環(huán)境中測量：25電感式電導(dǎo)探頭結(jié)構(gòu)電纜電纜O型圈型圈線圈盒線圈盒流通孔流通孔26接收線圈發(fā)

9、射線圈被測樣品電感式電導(dǎo)探頭測量原理U 在發(fā)射線圈上施加低頻交變電流，由于電磁感應(yīng)在接收線圈上也產(chǎn)生交變電流，后者的大小與介質(zhì)的電導(dǎo)率有關(guān)。類似于變壓器的工作原理，被測介質(zhì)相當(dāng)于磁芯。交變電壓變送器27電感式電導(dǎo)探頭的優(yōu)點(diǎn) 本質(zhì)抗污染 無金屬和被測溶液的接觸 可靠的高電導(dǎo)測量 快速的溫度響應(yīng)28議程電導(dǎo)理論電導(dǎo)理論電極分類電極分類電極安裝電極安裝維護(hù)保養(yǎng)維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)用292-電極電導(dǎo)探頭的安裝準(zhǔn)備u去掉運(yùn)輸保護(hù)帽u附著少量顆粒，用蒸餾水或去離子水沖洗或浸泡5-10分鐘。u有油污或難去除的附著物，可用洗滌劑或1%的稀硝酸浸泡5-10分鐘洗凈沾附在電極上的油污、手印等其它

10、污垢。然后去離子水沖洗干凈即可安裝使用302-電極電導(dǎo)探頭的安裝既可以消除氣泡的影響，又可以避免固體渣的聚集。理理想想的的安安裝裝方方式式311. 入口2. 出口3. 氣泡4. 固體電極安裝示意圖x2-電極電導(dǎo)探頭的安裝324-電極電導(dǎo)探頭的安裝流通式安裝距離電極頭部距離電極頭部30cm30cm處應(yīng)留出一定空間，并要定期維護(hù)處應(yīng)留出一定空間，并要定期維護(hù)33管道式安裝4-電極電導(dǎo)探頭的安裝34頂插式安裝側(cè)插式安裝管道式安裝電感式電導(dǎo)探頭的安裝35電感式電導(dǎo)探頭的管道安裝36電感式電極推薦和不推薦37議程電導(dǎo)理論電導(dǎo)理論電極分類電極分類電極安裝電極安裝維護(hù)保養(yǎng)維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品

11、應(yīng)用38安裝和使用前的注意事項(xiàng) 電極安裝時對著流體以免產(chǎn)生氣泡影響其測量精度。若安裝在垂直管道上時，被測樣品應(yīng)從下向上流動。 使用之前，用蒸餾水或去離子水浸泡5-10分鐘。可用洗滌劑或1%的稀硝酸洗凈沾附在電極上的油污、手印等其它污垢。 電極上的電極常數(shù)可能發(fā)生微小變化，若要求測量準(zhǔn)確無誤，必須校驗(yàn)電極。39電導(dǎo)電極使用維護(hù)注意事項(xiàng)O不要用紙去擦拭電極。可用軟布小心地擦拭內(nèi)部內(nèi)極棒，以及同軸的外管（內(nèi)表面和外表面），除去大多數(shù)污垢積淀。然后用清潔的溫水淋洗傳感器。 O用溫水和洗滌劑/皂類配中等強(qiáng)度肥皂水浸泡數(shù)分鐘，某些附著污垢可用棉簽等去除；O肥皂水難溶的0.5克/100毫升的稀硝酸來清洗(不

12、超過5min)，然后在肥皂水中中和殘余酸，然后用清潔的溫水淋洗傳感器。 O在清洗、重新安裝后可能需要幾分鐘到幾小時才能恢復(fù)到最初的測量值清洗操作間隔取決于過程溶液的特性，只能通過操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。清洗操作間隔取決于過程溶液的特性，只能通過操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。40溫度對電導(dǎo)率的影響41 溫度溫度 (C)0.010.101.010.00102030405060708090100 電導(dǎo)率電導(dǎo)率 (S/cm)0 ppb129 ppb40 ppb395 ppb840 ppb1730 ppb4390 ppbNaCl 濃度濃度電導(dǎo)率電導(dǎo)率 & 溫度溫度溫度對電導(dǎo)率的影響42溫度對電導(dǎo)率的影響-5.0-

13、4.0-3.0-2.0-1.00.01.02.03.04.05.00102030405060708090100 溫度溫度% 誤差誤差 超純水的線性補(bǔ)償超純水的線性補(bǔ)償(2%/C) 10 S的線性補(bǔ)償?shù)木€性補(bǔ)償 (2%/C)補(bǔ)償誤差補(bǔ)償誤差43離子電導(dǎo)溫度補(bǔ)償性能(0.1uS/cm)-25-20-15-10-505101520250102030405060708090100溫度 (C)Instrument AInstrument BInstrument CInstrument DInstrument E% 誤差溫度對電導(dǎo)率的影響44溫度對電導(dǎo)率的影響v溫度每升高1電導(dǎo)率增加的程度可以用溫度系數(shù)來

14、表示。v對大多數(shù)溶液來說, 溫度系數(shù)大約為2%/ v超純水具有自己的溫度系數(shù) (2.3500S），在空氣中不受影響使用的標(biāo)準(zhǔn)液n1413Sn12.88mS48超純水的電極校正/驗(yàn)證系統(tǒng)u為了符合質(zhì)量管理體系的要求，超純水系統(tǒng)中的電導(dǎo)率探頭必須定期校準(zhǔn)。u每次校驗(yàn)可以出具相關(guān)證書。49常見的故障和處理方法確保電極與管壁有30mm的間距電極太靠近管道壁清洗電極電極污染不正確或不穩(wěn)定的讀數(shù)替換變送器或電極變送器不支持PT1000檢查所有連接器與電纜線溫度探針未連接無溫度信號充分接觸電極未與介質(zhì)接觸檢查所有連接器與電纜線電纜線壞，接觸不良屏幕無顯示處理方法導(dǎo)致原因故障現(xiàn)象50議程電導(dǎo)理論電導(dǎo)理論電極分

15、類電極分類電極安裝電極安裝維護(hù)保養(yǎng)維護(hù)保養(yǎng)產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹產(chǎn)品應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)用51梅特勒-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品M700Multiparameter Analyzer Xmitter7100e 系列系列52梅特勒-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品M300 SeriesMultiparameter Transmitter770MAXMultiparameter Analyzer Xmitter53梅特勒-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品54梅特勒-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品低低電導(dǎo)電導(dǎo)中電導(dǎo)中電導(dǎo)傳傳感器感器護(hù)護(hù)套套/安裝安裝件件變變送器送器InPro 7000-VP(水制備) InPro 7250 (濃度檢測)提拉式: InTrac 777固定

16、式: InFit 761-25 CIPCond 7100e Cond Ind 7100eCond 7100eInPro 7010/7011(水制備)高電導(dǎo)高電導(dǎo)InPro 7108-VP(濃度檢測、廢水 /CIP、相分離)法法蘭蘭: DIN and ANSI安裝安裝件件: 公制的和 NPT, 各種材料和尺寸InDip 55055梅特勒-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品水的凈化水的凈化過程用水過程用水廢水廢水傳傳感器感器護(hù)護(hù)套套/ /安裝安裝件件變送器變送器InPro7108/PEEK(Rinsing,down stream processing)InPro7000-VP(water preparation)C

17、ond 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-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品F Thornton 550TOC 分析儀分析儀F Thornton 5000 分析儀分析儀57強(qiáng)大競爭力的產(chǎn)品M3001/2DIN1/4DIN可選擇設(shè)定所有測量參數(shù)的顯示精度可選擇設(shè)定所有測

18、量參數(shù)的顯示精度10.001可指定測量值從任意模擬輸出通到輸出可指定測量值從任意模擬輸出通到輸出通過通過USB可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、軟件升級和可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、軟件升級和參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置58功能強(qiáng)大的功能強(qiáng)大的770 MAX59功能強(qiáng)大的功能強(qiáng)大的770 MAXF Thornton5000 TOC 分析儀分析儀SmartSmartSmartSmartPulsePulseOr mix n match pH/ORP 4E Conductivity Pressure Tank LevelTOCConductivityFlowDOFlowTOC60梅特勒-托利多的電導(dǎo)產(chǎn)品主要應(yīng)用：制藥、半導(dǎo)體純水制備過程中有機(jī)物祛除主要應(yīng)用：制藥、半導(dǎo)體純水