周 維

(昌吉學(xué)院電教科 新疆 昌吉 831100)

一種克服邊緣效應(yīng)的液體電導(dǎo)率的測(cè)量方法

周 維

(昌吉學(xué)院電教科 新疆 昌吉 831100)

不同于常規(guī)的電導(dǎo)率測(cè)量方法,從原理上克服了因邊緣效應(yīng)產(chǎn)生的測(cè)量誤差。

液體;電導(dǎo)率;測(cè)量方法

1 引言

液體電導(dǎo)率的測(cè)量廣泛地應(yīng)用于物理、化學(xué)各領(lǐng)域里。電導(dǎo)率的測(cè)量可作為某些化合物純度的判別標(biāo)準(zhǔn):能得到離子的擴(kuò)散系數(shù)和離子速度;區(qū)分人的皮膚健康程度;檢測(cè)肉品的新鮮度;檢測(cè)水的純度和硬度等。液體電導(dǎo)率一般常用的測(cè)量方法是電極法,是將兩塊一樣的導(dǎo)電板定距離垂直投影地置于待測(cè)溶液中,在兩極板(導(dǎo)電板)上加上適當(dāng)?shù)碾妷?測(cè)出流過待測(cè)液體的電流,再根據(jù)導(dǎo)電板的面積和距離算出液體的電導(dǎo)率[1]。這種方法簡(jiǎn)單快捷,但是由于極板通電時(shí),電流在液體內(nèi)不是局限在兩極板之間均勻分布,而是存在邊緣效應(yīng),因而測(cè)量的結(jié)果除取決于極板結(jié)構(gòu)(面積、距離)因素外,還受到其他因素影響。本文介紹的液體電導(dǎo)率測(cè)量方法,克服了上述缺點(diǎn),解決了邊緣效應(yīng)的影響,測(cè)出的電導(dǎo)率更加準(zhǔn)確。

2 測(cè)量原理

液體電導(dǎo)率常規(guī)的測(cè)量方法,產(chǎn)生誤差的主要原因是兩極板之間的電流梯度不均勻,如圖1所示,存在嚴(yán)重的邊緣效應(yīng)。[2]為了減少邊緣效應(yīng)得到均勻的電流分布,采用圖2所示的測(cè)量裝置。裝置是由兩塊面積相同的圓形導(dǎo)電板構(gòu)成,一塊是一個(gè)整圓面導(dǎo)電板C,另一塊是由中間一個(gè)圓周線絕緣分割的兩個(gè)導(dǎo)電區(qū)域構(gòu)成(A和B)。數(shù)據(jù)由內(nèi)圓導(dǎo)電板B測(cè)量,外圓帶導(dǎo)電板A起到減少邊緣效應(yīng),使測(cè)量區(qū)域電流梯度更加均勻的作用。

在測(cè)量時(shí),調(diào)整電路參數(shù),使A極板和B極板的電位相等,這樣就使得B極板下面的液體電流均勻分布且沒有邊緣效應(yīng),A極板外圓有邊緣效應(yīng),相當(dāng)于是將B極板的邊緣效應(yīng)移到A極板了,而我們只測(cè)量B極板的參數(shù),這樣就更加準(zhǔn)確而減少了誤差。

3 測(cè)量電路

;其中h是上下兩極板之間的距離,SB是內(nèi)圓導(dǎo)電板的面積。

[1]張艷琴,孟令春.液體電導(dǎo)率的電極法測(cè)量[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息,2003,(24).

[2]李舒晨.液體電導(dǎo)率電阻率直讀測(cè)量裝置[J].物理實(shí)驗(yàn),2000,(8).

(責(zé)任編輯:代琴)

04-34

A

1671-6469(2010)04-0099-02

2010-05-20

周維(1968-),男,昌吉學(xué)院電教科,實(shí)驗(yàn)師,研究方向:電路、電子技術(shù)及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與研究、電教技術(shù)。