周 維

(昌吉學院電教科 新疆 昌吉 831100)

一種克服邊緣效應的液體電導率的測量方法

周 維

(昌吉學院電教科 新疆 昌吉 831100)

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

液體;電導率;測量方法

1 引言

液體電導率的測量廣泛地應用于物理、化學各領域里。電導率的測量可作為某些化合物純度的判別標準:能得到離子的擴散系數(shù)和離子速度;區(qū)分人的皮膚健康程度;檢測肉品的新鮮度;檢測水的純度和硬度等。液體電導率一般常用的測量方法是電極法,是將兩塊一樣的導電板定距離垂直投影地置于待測溶液中,在兩極板(導電板)上加上適當?shù)碾妷?測出流過待測液體的電流,再根據(jù)導電板的面積和距離算出液體的電導率[1]。這種方法簡單快捷,但是由于極板通電時,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,因而測量的結(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率測量方法,克服了上述缺點,解決了邊緣效應的影響,測出的電導率更加準確。

2 測量原理

液體電導率常規(guī)的測量方法,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,存在嚴重的邊緣效應。[2]為了減少邊緣效應得到均勻的電流分布,采用圖2所示的測量裝置。裝置是由兩塊面積相同的圓形導電板構(gòu)成,一塊是一個整圓面導電板C,另一塊是由中間一個圓周線絕緣分割的兩個導電區(qū)域構(gòu)成(A和B)。數(shù)據(jù)由內(nèi)圓導電板B測量,外圓帶導電板A起到減少邊緣效應,使測量區(qū)域電流梯度更加均勻的作用。

在測量時,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,A極板外圓有邊緣效應,相當于是將B極板的邊緣效應移到A極板了,而我們只測量B極板的參數(shù),這樣就更加準確而減少了誤差。

3 測量電路

;其中h是上下兩極板之間的距離,SB是內(nèi)圓導電板的面積。

[1]張艷琴,孟令春.液體電導率的電極法測量[J].經(jīng)濟技術協(xié)作信息,2003,(24).

[2]李舒晨.液體電導率電阻率直讀測量裝置[J].物理實驗,2000,(8).

(責任編輯:代琴)

04-34

A

1671-6469(2010)04-0099-02

2010-05-20

周維(1968-),男,昌吉學院電教科,實驗師,研究方向:電路、電子技術及實驗的教學與研究、電教技術。