電導(dǎo)檢測控制儀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 警 | 電導(dǎo)率高、低值報警 | |
溫度適合范圍 | 0℃-204℃ | 0℃-60℃ |
輸入電源 | 230VAC，50Hz | |
輸入信號 | 兩個連接流量計和流量開關(guān)的PG-9接口及一個連接電導(dǎo)率探頭的四芯接口 | |
控制輸出 | 二路開/關(guān)信號，可直接連接LMI泵 | 三路開/關(guān)信號或外部觸發(fā)，可直接連接LMI泵 |
多點(diǎn)狀態(tài)顯示 | 兩個繼電器輸出狀態(tài)，電源、控制、報警、取樣流量及加藥狀態(tài)。 | 三個繼電器輸出狀態(tài)，電源、控制、報警、取樣流量 、加 藥、定時器 1、定時器2狀態(tài)。 |
鍋爐定時器 | 間隔1-99分鐘，持續(xù)時間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：每個加藥循環(huán)99分鐘，工作時間999秒。
2、時間比例式：每個加藥循環(huán)99分鐘，持續(xù)工作時間1~99%可選。
3、式（加藥與排污同時進(jìn)行）工作時間99分鐘。
4、排水比例式：加藥時間為前一個排污時間的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)一步了解美國米頓羅的DC4000和DC4500系列電導(dǎo)率控制器，下面對一些概念進(jìn)行解釋：
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)率的測量溫度是標(biāo)準(zhǔn)溫度（ 25 °C ）。
（3）單位：在國際單位制中,電導(dǎo)率的單位是西門子/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的測量范圍達(dá)0-10000us或0-6600PPM/TDS，而DC4500更大一些。
（4）說明：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)定一個共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性，時?？梢员磉_(dá)為，電導(dǎo)率對上溫度線圖的斜率，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)體的摻雜程度會造成電導(dǎo)率很大的變化。增加摻雜程度會造成高電導(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，或其它會分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測量水的含鹽成分、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)率時常以電導(dǎo)系數(shù)來紀(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)會有異向性 (anisotropic) 的電導(dǎo)率，必需用 3 X 3 矩陣來表達(dá)（使用數(shù)學(xué)術(shù)語，**階張量，通常是對稱的）。
電導(dǎo)率測量方法：
電導(dǎo)率的測量通常是溶液的電導(dǎo)率測量。固體導(dǎo)體的電阻率可以通過歐姆定律和電阻定律測量。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的測量一般采用交流信號作用于電導(dǎo)池的兩電極板，由測量到的電導(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)率測量中采用的是交流電橋法，它直接測量到的是電導(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，可以直接測量電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率。
測量原理：
電導(dǎo)率的測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），放到被測溶液中，在極板的兩端加上一定的電勢（為了避免溶液電解，通常為正弦波電壓，頻率1～3kHz）。然后通過電導(dǎo)儀測量極板間電導(dǎo)，可以參考米頓羅電導(dǎo)率控制器：DC4000、DC4500的測量原理。
電導(dǎo)率的測量需要兩方面信息。一個是溶液的電導(dǎo)G，另一個是溶液的幾何參數(shù)K。電導(dǎo)可以通過電流、電壓的測量得到。根據(jù)關(guān)系式S=K×G可以等到電導(dǎo)率的數(shù)值。這一測量原pH/Cond 3400i型手持式PH/電導(dǎo)率測試儀理在直接顯示測量儀表中得到廣泛應(yīng)用。
而K= L /A
A——測量電極的有效極板；
L——兩極板的距離；
這一值則被稱為電極常數(shù)。在電極間存在均勻電場的情況下，電極常數(shù)可以通過幾何尺寸算出。當(dāng)兩個面積為1cm的方形極板，之間相隔1cm組成電極時，此電極的常數(shù)K=1cm-1。如果用此對電極測得電導(dǎo)值G=1000μs，則被測溶液的電導(dǎo)率K=1000μs/ cm。
一般情況下，電極常形成部分非均勻電場。此時，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℃時電導(dǎo)率為12.88ms/cm。
所謂非均勻電場（也稱作雜散場，漏泄場）沒有常數(shù)，而是與離子的種類和濃度有關(guān)。因此，一個純雜散場電極是復(fù)雜的電極，它通過一次校準(zhǔn)不能滿足寬的測量范圍的需要。
電極的種類：
電導(dǎo)電極一般分為二電極式和多電極式兩種類型，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)電極是目前國內(nèi)使用的電導(dǎo)電極類型，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等類型。而在線電導(dǎo)率儀上使用的二電極式電導(dǎo)電極常制成圓柱形對稱的電極。當(dāng)K=1時，常采用石墨，當(dāng)K=0.1、0.01時，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環(huán)狀的電極，通過環(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)電極還有四電極類型和電磁式類型。四電極電導(dǎo)電極的優(yōu)點(diǎn)是可以避免電極極化帶來的測量誤差，在國外的實(shí)驗(yàn)式和在線式電導(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，或利用其測量原理制成單組分的濃度計，如鹽酸濃度計、硝酸濃度計等。
電極常數(shù)：
根據(jù)公式K=S/G，電極常數(shù)K可以通過測量電導(dǎo)電極在一定濃度的KCL溶液中的電導(dǎo)G來求得，此時KCL溶液的電導(dǎo)率S是已知的。
由于測量溶液的濃度和溫度不同，以及測量儀器的精度和頻率也不同，電導(dǎo)電極常數(shù)K有時會出現(xiàn)較大的誤差，使用一段時間后，電極常數(shù)也可能會有變化，因此，新購的電導(dǎo)電極，以及使用一段時間后的電導(dǎo)電極，電極常數(shù)應(yīng)重新測量標(biāo)定，電導(dǎo)電極常數(shù)測量時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1． 測量時應(yīng)采用配套使用的電導(dǎo)率儀，不要采用其它型號的電導(dǎo)率儀。
2． 測量電極常數(shù)的KCL溶液的溫度，以接近實(shí)際被測溶液的溫度為好。
3． 測量電極常數(shù)的KCL溶液的濃度，以接近實(shí)際被測溶液的濃度為好。
溫度補(bǔ)償：
電導(dǎo)率測量是與溫度相關(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，只要測量某個溫度范圍內(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，與標(biāo)準(zhǔn)溫度相對應(yīng)的曲線點(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 |
市場上所銷售的所有電導(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時氯化鈉溶液的α）?？烧{(diào)節(jié)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼?dǎo)儀可以把α調(diào)節(jié)到更加接近所測溶液的α。
