電導(dǎo)率測(cè)定儀的工作原理及其優(yōu)缺點(diǎn)

電導(dǎo)率是以數(shù)字表示溶液傳導(dǎo)電流的能力。水的電導(dǎo)率與其所含無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系，當(dāng)它們的濃度較低時(shí)，電導(dǎo)率隨著濃度的增大而增加，因此，該指標(biāo)常用于推測(cè)水中離子的總濃度或含鹽量。

水質(zhì)硬度單位換算

硬度單位 ppm 德國(guó)硬度 法國(guó)硬度 英國(guó)硬度

1ppm = 1.000ppm 0.0560 0.1 0.0702

1德國(guó)硬度= 17.847ppm 1 1.7847 1.2521

1法國(guó)硬度= 10.000ppm 0.5603 1 0.7015

1英國(guó)硬度= 14.286ppm 0.7987 1.4285 1

電導(dǎo)率與水的硬度

水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比，而且固體量濃度越高，電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬(wàn)單位CaCO3)。利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值，如前述，為了近似換算方便，1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度[1]


但是需要注意：

(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度，其理論誤差約20-30ppm

(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng)，溫度影響分子的運(yùn)動(dòng)，為了比較測(cè)量結(jié)果，測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃

(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。

軟水與硬水

水分為軟水、硬水，凡不含或含有少量鈣、鎂離子的水稱(chēng)為軟水，反之稱(chēng)為硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氫鈉或碳酸氫鎂引起的，系暫時(shí)性硬水(煮沸暫時(shí)性硬水，分解的碳酸氫鈉，生成的不溶性碳酸鹽而沉淀，水由硬水變成軟水);如果是由含有鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的，系*性硬水。依照水的總硬度值大致劃分，總硬度0-30ppm稱(chēng)為軟水，總硬度60ppm以上稱(chēng)為硬水，高品質(zhì)的飲用水不超過(guò)25ppm，高品質(zhì)的軟水總硬度在10ppm以下。在天然水中，遠(yuǎn)離城市未受污染的雨水、雪水屬于軟水;泉水、溪水、江河水、水庫(kù)水，多屬于暫時(shí)性硬水，部分地下水屬于高硬度水。

關(guān)于水質(zhì)硬度換算常見(jiàn)單位的換算有 :

1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03計(jì) )

1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加侖 )

lgrain/gallon( 格令 / 加侖 ) =17.lppm( 以 CaC03計(jì))

1m3=264gallon (US)( 美加侖 )=22O ganon(UK)(英加倫 )

lkg=2.2pounds ( 英鎊 )

1ppm=1mg/L

TDS(總?cè)芙庑怨腆w)用來(lái)衡量水中所有離子的總含量，通常以ppm表示。

在純水誰(shuí)制造業(yè)，電導(dǎo)率也可用來(lái)間接表示成TDS。

溶液的電導(dǎo)率等于溶液中各種離子電導(dǎo)率之和。

經(jīng)驗(yàn)公式是：將以微西門(mén)子為單位的電導(dǎo)率折半約等于TDS(ppm)

有時(shí)TDS 也用其它鹽類(lèi)表示,如CaCO3(系數(shù)則為0.66)

TDS與電導(dǎo)率的換算系數(shù)可以在0.4-1.0之間調(diào)節(jié)，以對(duì)應(yīng)不同種類(lèi)的電解質(zhì)溶液。

電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力，與電阻值相對(duì)，單位Siemens/cm 。

水的硬度

水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度，硬度單位是ppm，1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。

電導(dǎo)（G）是電阻（R）的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個(gè)電極（通常為鉑電極或鉑黑電極）插入溶液中，可以測(cè)出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律，溫度一定時(shí)，這個(gè)電阻值與電極間距L（cm）正比，與電極的截面積A（cm2）反比，即R =ρ×（L/A）；其中ρ為電阻率,是長(zhǎng)1cm，截面積為1cm2導(dǎo)體的電阻，其大小決定于物質(zhì)的本性。

據(jù)上式，導(dǎo)體的電導(dǎo)（G）可表示成下式：G =1/R=（1/ρ）×（A/L）=K×（1/J） ；其中，K=1/ρ稱(chēng)為電導(dǎo)率，J =L/A稱(chēng)為電極常數(shù)；電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。由上式可見(jiàn)，當(dāng)已知電極常數(shù)（J），并測(cè)出溶液電阻（R）或電導(dǎo)（G）時(shí)，即可求出電導(dǎo)率。

電導(dǎo)率測(cè)定儀的性能特點(diǎn)

●全中文顯示,界面友好：所有的數(shù)據(jù)、狀態(tài)和操作提示都是中文顯示,*沒(méi)有廠家自己定義的符號(hào)或代碼。

●簡(jiǎn)單的菜單結(jié)構(gòu)，文本式的人表對(duì)話：使用起來(lái)更清晰、方便，按照屏幕上的提示就可操作。

●多參數(shù)同時(shí)顯示：同時(shí)顯示電導(dǎo)率、輸出電流、溫度、時(shí)間和狀態(tài)。

●(超)純水的自動(dòng)補(bǔ)償：對(duì)于超純水,實(shí)現(xiàn)了顯示25℃時(shí)的電導(dǎo)率自動(dòng)溫度補(bǔ)償。

●記事本功能：忠實(shí)記錄儀表的操作使用情況和報(bào)警的發(fā)生時(shí)間,便于管理。

●歷史曲線和數(shù)字記錄儀功能：二次表每隔5分鐘自動(dòng)存儲(chǔ)一次測(cè)量數(shù)據(jù),可連續(xù)存儲(chǔ)一個(gè)月的電導(dǎo)率。

●數(shù)字時(shí)鐘功能：顯示當(dāng)前的時(shí)間,為數(shù)字記錄儀功能提供時(shí)間基準(zhǔn)。

●背光功能：可在光線昏暗或*沒(méi)光亮的環(huán)境下使用，根據(jù)溫度變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)比度到zui清晰。

●防程序飛死：看門(mén)狗程序確保儀表不會(huì)死機(jī)，這是在線式儀表的基本要求。

●輸出電流設(shè)置與檢查功能：手動(dòng)電流源功能,可檢查和任意設(shè)定輸出電流值,方便檢測(cè)記錄儀和下位機(jī)。

●軟件設(shè)定電流輸出方式：軟件選擇是0～10mA或4～20mA輸出。


電導(dǎo)率測(cè)定儀的優(yōu)缺點(diǎn)

筆形電導(dǎo)率儀，一般制成單一量程，測(cè)量范圍狹，為簡(jiǎn)便儀器。筆形還有制成TDS計(jì)，用于測(cè)量飲用水質(zhì)量，鹽度計(jì)測(cè)量湯(溶液)鹽度等。[1] 

便攜式和實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀測(cè)量范圍較廣，為常用儀器，不同點(diǎn)是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀測(cè)量范圍廣、功能多、測(cè)量精度高。

工業(yè)用電導(dǎo)率儀的特點(diǎn)是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測(cè)量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)，具有模擬量輸出、數(shù)字通訊、上下限報(bào)警和控制功能等。