电导率-测量原理
电导率用于测量溶液传导电流的能力。对于金属而言,电导率由电子给出。而在液体中,离子的数量(如金属或盐离子)直接影响到电导率。离子浓度越高,电导率也越高。电导率主要采用两种测量原理:导电原理和感应原理。其共性是测量设备都在两个电极之间产生交流电压。根据电导率的大小,感应出与电导率成正比的电流。所加电压产生的电流大小由介质电阻而决定(欧姆定律)。另一个影响测量值的因素是测量电池的电池常数。电池常数通过两个电极之间的距离 L 和测量面积 A 来表示电极的外形尺寸:电池常数 K=L/A。根据该已知的电池常数 K 和测量所产生的电流来计算溶液的电导率。
感应式电导率测量
感应电导率电池包括两个线圈: 初级线圈和次级线圈。这两个线圈集成于一个探头状壳体内。探头端部有个穿孔,两个线圈就位于此内。介质绕着探头流动,同时也流过该穿孔。在初级线圈上加正弦 AC 电压,即在介质中产生一个电流场(由于介质的电导率)。该电流场在次级线圈中产生一个电压。通过测量该电压和已知的电池常数,即可确定介质的电导率。探头端部还集成了一个用于温度补偿的温度传感器,以获得较高的测量精度和可靠的4-20mA 输出信号。该测量方法适用于非常麻烦的介质。由于测量元件与介质隔离,当用于这些介质时只需确保探头壳体具有足够的化学阻抗即可。由于测量电极的测量范围很广,不需采用不同的电池常数。但是,当介质电导率低于一定值时,该电导率仪无测量值,所以不适用于很纯的介质。
