專利名稱：電磁式濃度分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明電磁式濃度分析儀，屬于測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
根據(jù)溶液的不同的電導(dǎo)特性測(cè)量溶液的濃度是一種經(jīng)典的溶液深度測(cè)量方式。
電解質(zhì)溶液與金屬導(dǎo)體一樣，是電的良導(dǎo)體。所以當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶液時(shí)，也必呈現(xiàn)有電阻的作用，并且同樣可用下式來表示R=ρLA]]>在液體中就引用了電導(dǎo)和電導(dǎo)率。此時(shí)，溶液的電導(dǎo)為m=1R=1ρAL=sAL]]>式中R——溶液電阻，Ω；ρ——電阻率，也即電阻系數(shù)，Ω·cm；L——導(dǎo)體長(zhǎng)度，cm；A——導(dǎo)體橫截面積，cm2； s——電導(dǎo)率或稱電導(dǎo)系 這里所謂導(dǎo)體，系指由兩電極間的液體所構(gòu)成。其長(zhǎng)度、橫截面積均為兩電極間的電解質(zhì)溶液所具有的長(zhǎng)度和橫截面積。
當(dāng)L＝1cm，A＝1cm2時(shí)，m＝s。所以電導(dǎo)率的物理意義是1cm3溶液所具有的電導(dǎo)，它表示在1cm3體積中，充以任意溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)經(jīng)典的方法是用一對(duì)電極探頭來測(cè)量溶液的電導(dǎo)率。這種方法的缺點(diǎn)是(1)電極探頭很容易被測(cè)溶液腐蝕和極化。(2)極板間不確定的電容阻抗。
因而不適合工業(yè)長(zhǎng)期在線測(cè)量。特別是對(duì)一些強(qiáng)電介質(zhì)的溶液工業(yè)長(zhǎng)期在線測(cè)量是不合適的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決電導(dǎo)率分析儀在線測(cè)量時(shí)電極容易極化的問題，通過電磁感應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)無電極電導(dǎo)測(cè)量。使電導(dǎo)率分析儀可以長(zhǎng)期在線測(cè)量。
本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明是針對(duì)液體濃度測(cè)量的裝置，測(cè)量裝置包括一個(gè)溫度測(cè)量裝置和一個(gè)電導(dǎo)率測(cè)量裝置。
溫度測(cè)量裝置包括一個(gè)Pt100鉑電阻及相應(yīng)電路。
電導(dǎo)率測(cè)量裝置包括一付耦合磁環(huán)和相應(yīng)電路。在其中一組磁環(huán)繞線T1的繞組輸入一個(gè)交流激磁電壓U1時(shí)，在溶液中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流Ie(由被測(cè)介質(zhì)構(gòu)成)。由于Ie的作用，在另一磁環(huán)繞線T2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2產(chǎn)生。這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與溶液的電導(dǎo)率有關(guān)。
同時(shí)在被測(cè)溶液中放置一個(gè)鉑電阻溫度傳感器(為了保證傳感器的封裝效果，鉑電阻要盡量小)，測(cè)量被測(cè)溶液的溫度。這個(gè)溫度參數(shù)可以和被測(cè)溶液的電導(dǎo)率一起決定被測(cè)溶液的濃度。
用防腐材料封裝后成形的傳感器放置于被測(cè)介質(zhì)溶液中，包圍傳感器的溶液通過中心孔形成電介質(zhì)溶液回路，溶液回路等效電阻ReRe＝K×Xe，(K為傳感器常數(shù)，其值決定于聚四氟乙烯封裝的中心孔和外形大小。Xe為溶液的電導(dǎo)率。)，溶液回路感應(yīng)電流Ie＝Um/Re。在另一磁環(huán)繞線T2中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2＝K2×Ie。因而Xe可以由U2來表示，通過U2測(cè)量可以得到Xe。這樣在檢測(cè)線圈上可得到隨U2而變化的溶液的電導(dǎo)率Xe，再由單片微處理器通過溫度補(bǔ)償模型計(jì)算出瞬時(shí)被測(cè)溶液的濃度。實(shí)現(xiàn)工業(yè)在線測(cè)量。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)描述。
實(shí)施例本實(shí)施例分析儀中兩個(gè)繞線磁環(huán)，是緊密靠在一起。并和溫度測(cè)量鉑電阻整體封裝于聚四氟乙烯塑料中，構(gòu)成一體化的裝置，稱為傳感器。與經(jīng)典的電極法測(cè)量被測(cè)溶液的電導(dǎo)率相比，此方法的特點(diǎn)是取消了有型的電極。并由于傳感器是由聚四氟乙烯封裝。因聚四氟乙烯良好的化學(xué)穩(wěn)定性，消除被測(cè)介質(zhì)可能對(duì)傳感器的腐蝕和極化等影響。保證傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在傳感器內(nèi)部構(gòu)成上采用環(huán)形磁芯繞制的傳感器，磁芯材料為高導(dǎo)磁率的軟磁體，并在磁性環(huán)體上均勻、緊密繞上線圈，線圈的匝數(shù)與激磁信號(hào)的頻率、磁環(huán)的導(dǎo)磁率、被測(cè)溶液的電導(dǎo)率及其它因數(shù)有關(guān)。不同的傳感器有不同的最佳線圈匝數(shù)。
本發(fā)明的分析儀可以應(yīng)用于工業(yè)在線分析。例醋酸、硫酸、燒堿及各單組分的電介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種電磁式濃度分析儀，是針對(duì)液體濃度測(cè)量的裝置，其特征在于它包括一個(gè)溫度測(cè)量裝置和一個(gè)電導(dǎo)率測(cè)量裝置，溫度測(cè)量裝置包括一個(gè)Pt100鉑電阻及相應(yīng)電路；電導(dǎo)率測(cè)量裝置包括一付耦合磁環(huán)和相應(yīng)電路。
全文摘要
本發(fā)明電磁式濃度分析儀，屬于測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域。它包括一個(gè)溫度測(cè)量裝置和一個(gè)電導(dǎo)率測(cè)量裝置，溫度測(cè)量裝置包括一個(gè)Pt100鉑電阻及相應(yīng)電路；電導(dǎo)率測(cè)量裝置包括一付耦合磁環(huán)和相應(yīng)電路。本發(fā)明解決了電導(dǎo)率分析儀在線測(cè)量時(shí)電極容易極化的問題，通過電磁感應(yīng)的方法實(shí)現(xiàn)無電極電導(dǎo)測(cè)量，使電導(dǎo)率分析儀可以長(zhǎng)期在線測(cè)量?？蓱?yīng)用于醋酸、硫酸、燒堿及各單組分的電介質(zhì)的工業(yè)在線分析。
文檔編號(hào)G01N27/06GK1737552SQ200510094280
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者陳怡 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 南化集團(tuán)研究院