提高电导率精度对电磁流量计的好处十六
第4章在电导率仪中的温度补偿
温度直接影响溶液中的电解质的电离度、溶解度、离子迁移速度、溶液的膨胀等,从而影响溶液的电导率。离子电导率随温度变化而变化,对于大多数离子而言,每高l℃电导率约增加2%。然而,各种离子的温度系数是互不相同的,这就意味着,溶液的电导率不同,电导率的温度系数也不同;即使电导率相同,若溶液所含的离子种类不一样,电导率的温度系数也不一样。而且,在不同的温度范围内,电导率的温度系数也不相同。由此可见溶液电导率的温度系数是随溶液中的离子种类、溶液温度范围以及离子的浓度不同而变化的。
根据标准检测分析方法,电导率得鉴定应在样品温度为25℃时进行,当测定温度低于或超过25℃时,需用规定的温度校正公式对测得电导率进行校正。而在日常检测中发现:每次测定均需调温至25℃,过程繁琐,且许多控制现场尚无法将电导池中溶液温度稳定在25℃;另外如果温度偏离25℃较远,用规定的公式进行温度校正时计算结果会超过准许误差。为此,我们根据同一样品不同温度下的电导率测定值,计算其温度校正系数,并且利用二次插值的方法作为电导率温度补偿的新方法,可有效的解决误差偏高的问题。
4.1一般电解质溶液电导率的温度补偿公式
一般情况下溶液温度系数为0.022,酸类为0.016,盐类为0.024,碱类为0.019。要求不高时可以直接运用这些温度系数值,一般的溶液电导率视为随温度呈线性变化。
4.2温度补偿方法的改进
4.2.1插值法
电导率的温度补偿系数是随温度变化而变化的,这种变化并没有明显的解析表达式,只能通过实验测量和计算对应温度点的电导率温度补偿系数。这在实际通过电导池测量溶液电导率时是不可能的,所以要在测量时精确地进行温度补偿就要在单片机中建立一个温度补偿系数的数据库,这在单片机系统中要占用大量的存储空间。所以我们要构造一个相应的函数来替代,本文在这里用插值法来进行替代。
若插值点位于插值区间内,这种插值过程称为内插;当插值点位于插值区间外,但又较接
近于插值区间端点时,也可用g(x)的值作为S(x)的近似值,这种过程称为外插或外推。
经过三点得曲线为一条抛物线,这种插值法称为二次插值或抛物线插值。这种插值法就是本文中将用到的插值法。
4.2.2温度校正系数测定方法及结果
取4个由代表性的KCl溶液标准样品,将样品分别冷却至O'C,然后使样品缓慢升温,每
隔1℃测一次电导率,直到升温至30。C。计算各温度下测得的电导率与25。C电导率的比值。
4.2.3插值法应用效果分析
各个温度的置进行插值计算并与真实值进行对比,由于电导率与冠存在着对应的比例关系,这一对比也将反应出该方法在对温度进行温度补偿的误差,其中足为实际值,足为经过插值算法计算的值。由此可见,用改进后的校正公式计算出的局,比用原校正公式计算出的K:,更接近真实值。所以该电导率温度校正公式要比原来的更加精确。
详情请浏览公司网站的产品中心 http://www.dlysys.com/ 电磁流量计