一般水和其他液体的电导率测量

一般水和其他液体的电导率测量

由于测试液体的特性,在测电导率的时候要考虑到各种因素。尤其是温度。

电导率以微母为单位,表示物质的导电能力。电阻和电导成反比,以欧姆为单位。即电导越高,电阻越低。

一般水的电导率

纯水实际上是不导电的(0.055 µS/cm,饮用水在500 µS/cm)。它只有通过溶解的物质,如氯化物,硫酸盐和其他物质才能导电。因此,水体的纯度可以通过电导率测量来确定,在这种情况下,水的导电性越高,在水中溶解的物质就越多。典型的电导率测量应用包括,用于检测地下水污染的垃圾填埋场,以及对地下水资源的监测。这使得导电性成为监测环境技术任务中的一个重要因素,从中得出可能包含的杂质。尽管导电率只是污染的一个指标,但进入水中的物质的成分必须经过化学分析。此外,并不是所有能溶解在水中的物质都是导电的(比如激素或杀菌剂)。

另一个常见的应用是确认流向和流速。为了达到这个目的,在水中添加盐,其导电性也相应增加。流速和方向可以通过测量特定点的电导来确定。

正如前面提到的,物质的导电性是跟温度密切相关的。在不同的温度下,同样的物质可以产生不同的电导值。如果没有温度补偿,两种物质没办法在相同温度下进行检测比较。出于此,导电率测量和温度测量是密切相关的。也因此,通常情况下,电导率和温度的测量都是通过单一电导率测量来实现的。然后用温度补偿来计算参考温度下的电导,通常参考温度为25摄氏度。

所测介质决定温度补偿

确定参考温度下的电导率的温度补偿方式完全取决于所测液体。对于一般水,根据水质标准DIN EN 27888采用非线性功能。

非线性用于盐溶液,酸和碱。为了计算电导率K在温度变化∆T下的变化,我们采用以下公式:

α = (∆K(T)/∆T)/K(25°C)*100

K(T) = 选定的温度范围内的电导率变化
T = 选定的温度范围内的温度变化
K(25°C)= 25°C下的电导率

最后,以计算快速除垢器的导电性为例。为了获得必要的计算数据,必须进行三次测量:

122.37 mS/cm at 20°C
133.10 mS/cm at 25°C
135.20 mS/cm at 26°C

K(T) = 135.20 mS/cm -122.37 mS/cm = 12.83 mS/cm
T = 26°C – 20°C = 6°C
K(25°C)= 133.10 mS/cm

α = ((135.20 – 122.37)/(26 – 20))/133.10*100 = 1.60 %/°C

采用压阻式液位传感器的静水压力测量

采用压阻式液位传感器的静水压力测量

无论是作为生命的给予者、危机,还是仅仅是夏季的一缕馨香,水的元素在许多方面决定着地球上的日常生活。由于它的绝对重要性,对此进行可靠的监测变得至关重要。

不能测量的当然也不能进行有效地管理。从淡水供应、饮用水处理、储存和消耗检测,到废水处理和水文观测,没有正确的测量就不可能有效地进行工作和规划。现在有一系列的设备和程序可以用来获取当今复杂的水文基础设施信息。针对液位测量最为经典的无疑是液位计。它的精度必须达到+/- 1厘米,当然,它是完全模拟式的——必须进行目测,而且不需要进行电子数据传输。现在,更先进、更精确的仪器提供了测量数据的远程传输,包括用于地下水和地表水水位测量的压阻式压力传感器。

压力传感器的液位测量

用于液位测量的压力传感器安装在水域底部进行监测。与液位计相比,它必须浸入水底才能读数。这也不是必须的,因为压阻式传感器是为了满足当今过程自动化和控制的需求而开发的。毫无疑问,在没有人为干涉的情况下,水位是可以测量的,这使得在难以接近的地点进行持续监测成为可能。

流体液位传感器测量水体底部的静水压力,静水压力与液柱高度成正比。此外,它也取决于液体密度和重力。根据帕斯卡定律得到以下公式:

p(h) = ρ * g * h + p0

p(h) = 静水压力
ρ = 液体密度
g = 重力
h =液柱高度

可靠的液位监测需考虑的重要事项:

因为压阻式液位传感器通常安装在水域底部,因此它们免于收到地表影响。泡沫和漂浮物现在都影响不到测量。当然,它们必须适应预期的水下环境。比如盐水应用中,需选择钛材质壳体的液位传感器。如需要电偶腐蚀效应,则PVDF 材质的测量设备是最好的选择。在大多数的淡水中,高质的不锈钢就足够了。最后,液位传感器要充分的接地,以避免雷击造成损害。

例如 (更多示例请点击这里).

现代液位传感器:一台设备提供所有数据

压阻式液位传感器可用于湖泊、地下水等开放水域的水位监测,也可用于封闭的罐体。开放水域宜采用相对压力传感器。利用这些装置,气压补偿由压力传感器电缆内的毛管提供。差压传感器通常用于罐体,因为附在液体上的气体覆盖层也必须考虑在内。 (了解更多请点击这里 )。

压阻式液位传感器可用于湖泊、地下水等开放水域的水位监测,也可用于封闭的罐体。开放水域宜采用相对压力传感器。利用这些装置,气压补偿由压力传感器电缆内的毛管提供。差压传感器通常用于罐体,因为附在液体上的气体覆盖层也必须考虑在内。

Figure 1: Examples of level sensors for hydrostatic pressure measurement

除了几乎没有深度限制这一方面之外,这些现代的测量仪器也极为万能。毕竟我们关注的不仅仅是水体的液位,水质对于地下水的监测也起着很重要的作用。比如地下水库的水的纯净度也由它的电导率来决定,电导率越低,水质越纯净。(了解更多电导率)。除了电导率传感器,液位探头现在也有集成的温度测量。压阻式液位传感器提供了广泛的监测任务,在大多数情况下毫无疑问比液位计更可取。