电导率仪检定中相关问题的探讨

电导率仪检定中相关问题的探讨

訾新娟

泰安市计量科学研究所，山东泰安 271000

摘要：电导率仪是一种重要的物理化学分析工具，具有自动温控和设定温度因子的功能，可以用来测定不同于水的温度系数。该系统可实现三种测量范围，并具有自动选择范围的功能，可以根据需要自动选取最适合的测量范围，其应用范围广泛分布在环境和生活等各方面。本文通过分析电导率仪检定中常见的几个问题，进而详细总结几点提高电导率仪检定精度的有效对策，以供相关人士借鉴及参考。

关键词：电导率仪；检定；相关问题；探讨

引言：电导率仪是一种测量溶液导电性的方法。电导率是水质相关工业生产过程中的一个关键指标，它是掌握和控制电导率的关键设备，因此准确地应用电导率仪对生产具有十分重要的意义。本文基于检定部分和步骤，对电导率仪的应用中出现的问题进行了归纳和总结，并提出几点有效解决办法。

一、电导率仪检定中存在的问题

1.1测量值与真实值相差较大

因为标准溶液的数值设定不正确，或者校正后未存储校正资料。电导率仪一般使用两个点的标定方法，在标定之前或在标定时，必须将标定的标定值进行准确的设定。当测量结果有很大差异时也可以通过检测电极的常数来确定是否准确，并依据经验来判定标定的正确性。

1.2将电极插入溶液后，测量值始终显示为零

这些故障通常是由于电极与仪器不能很好地连接。此时应首先关闭电源，然后将电极取出，重新将仪器与电极连接，再次启动测量。其次，检定人员应检测电极两端的电极板有无破损或其他损坏。

1.3电导率仪测量时读数不稳定

在用电导率仪进行测量时，必须将金属环/片完全浸入液体表面，以免引起测量值的波动。接着，对电极进行检查，有可能是由于电极受损而引起的读数跳变，而在正常情况下，当电极受损时读数的跳动就会变得杂乱无章，没有任何规则。

1.4测量超纯水电导率时，电极与流通池连用的作用

由于超纯水具有极低的导电能力，因此，大气中的干扰离子（例如二氧化碳）对超纯水的测定有很大的影响。在测定过程中要注意对试样的速度进行控制，否则会引起气泡的生成，从而对测试结果造成影响。

二、提高电导率仪检定精度的有效对策

2.1电子单元部分的检定

由于电子元件对测量的精度有较大的影响，因此检定工作的重点是该部分的元件、误差。其主要的校验内容包括：电子单元引用误差、导池常数示值误差和温度因子示值误差、电子单元重复精度等。在进行电导率计的校准前，必须将电导仪的内部和一个标准电阻盒分开，组成一个电路。由于市场上销售的电导率计的接头品种较多，有些接头很难直接连接，因此可以与厂家联系，或者对客户使用的电极导电池进行改造。具体的改造方式是：将电极切下，用打火机熔化一小块塑料外壳，使其暴露在空气中，然后将屏蔽线分开，用夹子将其固定在标准电阻盒的接口周围，然后将一根中间的信号线直接插到标准电阻盒的介孔上，然后用卡扣固定。完成以上工序后，即可对电极部进行检定，注意避免与屏蔽导线的粘连。另外，本方法也适用于酸性测定仪的检测。如果要对电子元器件进行校验时的参考错误，或者进行重复性的修正，就必须把电导池的常数调到1.0。国内的电导率仪一般都有设定常数的方法，有些产品需要用标准溶液来标定，然后才能进行下一步的检测。同时，在校准过程中，需要用标准液作为参考，用标准电阻盒的方式对其进行校正，使其达到规定的数值。对于极少数的电导率仪来说，只能在出厂后恢复正常值，所以必须严格按照说明书进行下一步的操作，保证常数的精确度，并规范仪器的使用，最后达到了规定数值的电导池常数。

2.2配套仪器的检定

电导率仪的电子元件校准工作结束后，需要对其辅助仪表的误差进行校验，保证其正确性和严密性，所以必须严格执行。电导率仪辅助仪表的校验内容包括仪表参考误差、重复性误差和温度示值误差。检定仪的参考误差是最关键的环节，也是最困难的环节。首先，通过电导率标准溶液将电极和电子元件连接起来，如果测量值出现了很大的偏差，或者出现了什么异常情况，那么就必须对每个问题进行处理。在计算出了一个正确的常量之后，再进行计算，得出一个常量，然后与这个常量进行比较，如果这个常量超过规定的数值范围，这个电极就不能满足要求，这个时候就需要更换。《JJG376-2007电导率仪》的检定规程中，对具体的检定程序作了详细的规定，要求采用设定恒温设备来校验仪表的温度，使标定的温度保持在规定的范围之内。然而，由于温度调节设备的使用不便，而检测工作的开展地点又不在限定的范围之内，因此，往往采用比较方法来解决这一问题。使用反差法测定温度的方法，首先要找到符合标准的温度，然后将合格的温度和被测电阻的温度探测器放入到温度稳定的溶液中，这样就可以直接确定温度的误差。在某一特定的范围内，可以采用插值方法来进行温度的控制。例如，一个溶液在不同的标准温度值电导率也有所不同，这些常见的物质的标准值是不一样的，所以在购买的时候一定要仔细检查一下。

2.3电极常数及电极所处环境温度

电极常数与实验室电导率仪不同，在制作过程中，电极常数是电导电极的一个物理常数。因为大多数电导率仪的电极都装有恒定稳压器，所以在实际测量中，必须参照一定的恒定值，根据所给的电极常数来调整常数调节器，这样就可以得到实际的液体电导率值。然而，应当指出，因为与标准电阻信号相对应的仪表电极通常值为1.0。因此，在电导率计的电极常数为0.01或0.1的情况下，其理论测量值就是由电极常数乘以标准值。由于电极周围的温度，其电导率随溶液温度的变化而变化，而用纯水作为测试对象的工业电导仪则更为精确。采用工业导电率仪的内部温度补偿电路，可在20℃范围内实现对纯水在不同温度下的电导率的补偿。然而，有研究发现在仪器的各个部件工作时，理论上的测量结果和标准的电导率有很大的不同，经过反复的研究和研究，得出了一个结论：当环境温度改变时，暴露在空气中的电极会产生不同的温度，不能再保持在恒温的状态。而在这个时候，温度补偿电路就会自动地补偿标准的电阻率。因为温度补偿电路采用了设备设置系数作为基准进行补偿，但是标准电阻率实际上是通过仪表来实现的，在不同的温度条件下其系数不会很大。在解决这一问题时，可以参照说明书或与制造商联络，将其热敏电阻在20℃时的阻值替换为另一种等价的标准电阻器，插入电极部件进行检测，即可确定仪器的电极部分的错误值。

2.4正确使用电导率溶液

在电导率仪的校准中，电导溶液的使用方法是否正确是关键。因为标准导电溶液中的某些元素在接触到二氧化碳气体后，会产生碳酸盐，所以需要用一个干净的容器将其密封保存起来，以保证不会被其他物质污染。检测电极时，首先要按照标准的要求，采用两种不同的标准液体检测电极的常数，然后计算出电池的平均常数，再利用电导池常数，计算出仪器的参考误差，从而获得整个测量过程中的参考误差。但在纯净水和超纯水中，有几种采用低导电率的仪器，如果仍然采用氯化钾标准液进行检定，则会出现很大的检定量偏差，从而严重地影响到电导率仪的正常工作。但国外一些发达国家已经对低导电率标准液体进行了全面深入的研究，比如瑞士就已经有了相当成熟的技术，而国内对此研究较少。因此，为了使我国电导率仪器的检定工作得到进一步的推进，有关科研单位必须不断深入地进行各种不同的电导率仪表的标准溶液的调配，以保证在电导率检定过程中，可以更好地满足国内检定工作的需要，也可以促进我国的电导仪器检定工作。

三、结束语

综上所述，在国内对电导率仪器的检定，必须严格遵守《JJG376-2007电导率仪》的检定规程。针对实际中电导率仪表检定中出现的问题，应提出相应的对策加以解决。因此，本文介绍了在实际电导率仪检定中存在的一些问题，并提出相应的解决办法，以期为今后电导率仪校验工作奠定坚实的基础。

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