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毕业设计、毕业论文题目电导率仪的设计学院电气与电子工程学院专业班级生物医学工程指导教师2010年6月10日摘要A1A0A1A2A3A4A5A6II电解质电导率是电解质溶液的一个基本物理量。它是电化学分析的重要参数,也是衡量水质的一个重要指标。本文介绍一种基于51系列单片机的电导率仪的研制,仪器通过单片机控制光耦的选通产生12V的交流方波,再经稳压管转化成10V电压。通过4052电子开关进行量程切换。被测信号经放大、精密整流后转化为直流电压,并送入4052电子开关,同时温度信号送入该电子开关,然后经A/D分别转换为数字信号。A/D转换器选用LM331,该芯片采用压频转换的方式实现A/D转换。其具有转换精度高、能更好的实现数字电路与模拟电路的G19560G12175。G7380后G11013单片机进行G16757G12651,G7186G12046G1998温度G1552G2462溶液电导率G1552。G3经G16809G20576测G16809,仪器G16835G5058G33241G8G1209G1881,该仪器G19512G1114G4448成温度G1552G2462溶液电导率G1552的G7186G12046G17836具有标G1946电流、电压信号G17767G1998G727大G4643G5161LG38DG8733字液G7242G7186G12046G727232G1030行通信G2462G2394G2502数G6466G1457G6357,G1427于数G6466的G1457G4396与管理,G4557G993同G5049G1006现G3342具有G17751G5390的G17878G5224能G2159。G3G3G3关键词G726电导率G3G3方波G3G3精密整流G3G3压频转换CONDUCTIVITYINSTRUMENTA7A8A7A9A10A11A12A13IIIABSTRACTELECTROLYTESOLUTION,ELECTROLYTECONDUCTIVITYISAFUNDAMENTALPHYSICALQUANTITYITISANIMPORTANTELECTROCHEMICALPARAMETER,ISALSOANIMPORTANTINDICATORTOMEASUREWATERQUALITYTHISPAPERPRESENTSACONDUCTIVITYOF51COMPUTERSBASEDINSTRUMENT,APPARATUS,CONTROLLEDBYMICROCONTROLLERSTROBEOPTOCOUPLERPRODUCES12VACSQUAREWAVE,ANDTHENCONVERTEDTO10VBYTHEVOLTAGEREGULATORRANGEOFELECTRONICSWITCHESBY4052SWITCHTHEMEASUREDSIGNALBYTHEAMPLIFICATION,PRECISIONRECTIFIEDINTODCVOLTAGE,ANDELECTRONICSWITCHESINTO4052,WHILETHETEMPERATURESIGNALINTOTHEELECTRONICSWITCH,ANDTHENBYTHEA/DCONVERTEDINTODIGITALSIGNALS,RESPECTIVELYA/DCONVERTERUSEDLM331,WHICHCHIPVOLTAGEFREQUENCYCONVERSIONMEANSTOACHIEVETHEA/DCONVERSIONWITHTHECONVERSIONOFITSHIGHACCURACY,CANBETTERREALIZEDIGITALCIRCUITSWITHANALOGCIRCUITISOLATIONFINALLYCALCULATEDBYTHEMCU,INDICATINGTHATTEMPERATUREANDSOLUTIONCONDUCTIVITYAFTERTHAT,TESTEQUIPMENTERRORWITHIN1OFTHEEQUIPMENTINADDITIONTOTHECOMPLETIONOFTEMPERATUREANDSOLUTIONCONDUCTIVITYVALUESSHOWALSOHASTHESTANDARDCURRENT,VOLTAGESIGNALOUTPUTLARGESCREENLIQUIDCRYSTALDISPLAYLCDCHARACTER232SERIALCOMMUNICATIONANDMAINTAININGHISTORICALDATA,TOFACILITATEDATAPRESERVATIONANDMANAGEMENTOFVARIOUSINDUSTRIALFIELDHASSTRONGADAPTABILITYKEYWORDSCONDUCTIVITYSQUAREWAVEPRECISIONRECTIFIERVFCG3G3G3G3G3G3G3G3G3G3A7A8A7A9A10A11A12A132目录G12544一G12468G3G3G3G13502G16782G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G31G171G20076G11458G13984G7235与G5859G1053G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G31G172G3281G1881G3818研G12362G8022G1929与G2469G4649G17247G2195G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G31G172G171G3G3G3G3G3281G1881G3818的G11468关介绍G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G31G172G172G3G3G3G3测量方G8873的G2469G4649G17247G2195G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G31G173G16850G20076研G12362的G1039要G1881G4493G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G33G3G12544G1120G12468G3G3G3测量方G7708G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G34G32G171溶液电导率G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G34G32G172电解质溶液的导电机理G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G35G32G173电导率测量的G8892G5859G1119G20045G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G25G32G174方G7708G16782G16789G2462G2163能分析G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G28G32G174G171G3G3G3方G7708G16782G16789G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G3G28G32G174G172G3G3G3电导率测量G2419理G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G310G32G174G173G3G3G3G11842G4462G16786G16757方G7708G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G311G32G175G4579G13479G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G312G3G12544G989G12468G3G3G3G11840G1226电路G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G313G33G171信号采G19610模G3371G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G313G33G172信号G3800理模G3371G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G314G33G172G171G3G3G3方波的产生G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G314G33G172G172G3G3G3量程切换G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G25G33G172G173G3G3G3精密整流电路G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G26G33G172G174G3G3G3温度的测量G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G31G27G33G172G175G3G3G3A/D转换G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G320G33G172G17G25G3G3G3D/A转换G2462G11487G19388G10411G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G322G33G172G17G26G3G3标G1946信号G17767G1998G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G323G33G173G19202G11436G2462G7186G12046模G3371G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G325G33G173G171G3G3G3G19202G11436G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G325G33G173G172G3G3G3G7186G12046G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G25G33G174电G9316模G3371G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G26G33G175G4579G13479G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G26G3G12544G3247G12468G3G3G3G17731G1226G16786G16757G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G27G34G171G1039程G5219G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G27G34G172子程G5219G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G28G34G172G171G3G3G3G19202G11436子程G5219G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G32G28G34G172G172G3G3G3A/D转换子程G5219G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G330G34G173G4579G13479G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G333G3G12544G1128G12468G3G3G3G5647G13479G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G334G3参G13783文G10498G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G335G3A14A15A14A16A17A18A19A203G14280G16886G3G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G17G33G26G3A14A15A14A16A17A18A19A201第一章绪论11题目背景与意义通过电导率测量溶液G8999度G12573G5224用G2325分G5203G8879。G19555G11540G12197学与G6228G7427的G993G7041G2469G4649,G4557溶液电导率的测量G3324电G2390、化G5049、G1930金、医学和污水G3800理G12573部G19388的水质监测G1209G2462的测量精度要求也越来越高1。G4557电导率的测量通常采用电极电导率测量G8873、电磁电导率测量G8873和超声波电导率测量G8873。尤其前两种方G8873G5224用G2325分普遍。电磁电导率测量是通过电磁感G5224方G8873测量溶液回路的导电能G2159,通过G2469射极G3324液体回路中感G5224G1998电压,再通过接收极接收G11013于感G5224电压而G3324液体回路中产生的电流。这种方G8873G11013于G993是用电极,G993G4396G3324电极极化问G20076,也G993G4396G3324电极表面涂镀耐腐材料和堵塞问G20076,可G3324G5390酸G5390碱,高温高压G12573恶劣的条G1226下使用2。但G11013于测量机理的限制,该方G8873只能测量高电导率的溶液,G993G17878于高纯水测量,测量范围窄。而且用此方G8873研制的电导率仪造价G17751高3。G11468G4557而言电极电导率测量G8873采用的电极G13479构简单,造价低廉,测量范围G5203,尤其G17878于测量高纯水,本G16850G20076G1039要研G12362电极电导率测量G8873G1209G2462电导率仪的研制。12国内外研究概况与发展趋势121国内外的相关介绍G3G19555G11540传感器的更新与微G3800理器机的G5224用,电导率仪的G2469G4649G2325分迅速。G3281G3818生产电导率仪的著名G2390家有日本横河公司(YEW),英G3281肯特公司(KENT)G12573。横河公司曾推G1998EXASG38智能化G1120线式电导率变送系统。G993但具有高G2163能和多G2163能,而且使用方G1427。其测量范围、温度补偿的基G1946温度和温度系数、电极常数都可G1209任G5859G16786G4462。所采用的G3247电极式探头做到线性化。英G3281肯特公司曾推G1998两种新的电导率变送器4511型和4521型。4511型是墙挂式仪表,G7186G12046器为5位数字G7186G12046测量G1552。4521型是G11436装式仪表,G7186G12046器为20个字符点阵G7186G12046单元。两种变送器均能提供G16786置和操作时的信息。G7380多能提供4个可编程G16786G4462点。德G3281G17836G2469表过一种快速G3324线测量液体电导率的简易装置。其特点是将G16780多G8503G17139极性的G11713G14045G1926G7057G2164到G5465测G4557G16949G990,测G1998G8611一G14045G1926G1881系统的G2721G5224,然后G11013微机进行G3800理。该方G8873能G1955G4581机G7812和电磁G5190G6212G4557电导率测量的G5445G2721。G3A21A22A21A23A24A25A26A272G3281G1881生产电导仪的G1039要G2390家有G726G1209生产电化学仪器为G1039的G990G9035G19659磁仪表G2390。G1207表性产G2709有DDDG1632G37型和DDG42G1655型G12573。该系列仪器采用微G3800理器G6228G7427,具有G1852G14270G2172G7669G1946和G7041电G1457G6264G12573G2163能G727可G16855常数和温度补偿系数G727G17743G16314式G6365G19202G16855G14422器G15G4448成G7379G1207机G7812式电位器和波G8585切换开关G15操作方G1427。简单方G1427。采用新型材料G51G38面G7507,可G19764性好。G1209生产G5049G1006过程分析仪器为G1039的G2347G1152分析仪器G2390。该G2390生产的DDG16101型电导仪,G1039要用于G14349G14346G9035水G9141化装置,G17842G13505分析G9035水G9141化后的G9141水中的G2559G11428量。G1146可用于电G2159、化G5049G12573部G19388监测供水中G11428分G2559量。为G5369补G6117G3281G19462G10202型G5049G1006电导仪的G12366G11345,化G5049部G14270G2172化研G12362所研制成G2163G1114G43G61G163G2800型G5049G1006G19462G10202电导仪,通过有关G16757量部G19388G4469G7609测G16809和G3324G6208子G11719化公司G9923G9879G2390现G3342G5224用G16789G7138,G2520G20045性能数G6466G14403好。其G6228G7427能G17810到G3281G3818G270G5192G1207同G12879仪表的G1820进水G51914。G3G3122测量方法的发展趋势G3到G11458前为G8502,G3281G1881G3818电极电导率测量方G8873有G5468多种,G6365所G7057G2164的G9620G2181G9316G5430式可分为两种G726(1)交流G9620G2181G9316。一G14336采用交流方波G6122G8503G5370波,G19462G8502电极极化。(2)G14045G1926G8873。用G8503G17139G12573电量直流G14045G1926G9052G19512溶液中的极化现G16949。G6365电极G3324测量电路中的位置也可G1209分为G3247种G726(1)电G7737G8873。电极作为电G7737的一G14230。这种方G8873常用于高要求的实G20576G4472分析。(2)电流G8873。电极一G14336G3324G17828放的G17767入G12483,G9620G2181G9316将G3324电极中产生一G8503G8616于被测电导率的电流,该电流经标G1946采G7691电G19471产生G8503G8616于电导率的交流电压,再经放大、整流、G9400波将交变电压变成G8503G8616于电导率的直流电压。(3)分压G8873。电极与分压电G19471G11468G1030G13864,G1817电极G6122电G19471两G1403G2474电压分压电G19471分G7735可G16855,后接放大、G7828波和G9400波电路,这是一种G11468G5415成G10099且G5224用G5203G8879的测量方G8873。(4)频率G8873。用电G19471频率变换电路,G6122用时基电路与电导电极传感器构成多G16868G6403G14645电路将电导率转化为频率信号,电极作为G6403G14645电路的一部分。这种方G8873提供G1114高精度G17840G17329G12175的传送方式,且G13479构简单,成本低,易做成G1427G6670式电导率仪5。G3G11013于温度G5445G2721电导率的G1946G11842性,G19668要进行温度补偿。为G1114统一和G8616G17751水质,公G1676025G263为测量电导率的基G1946温度。G5415温度G993是25G263时,G19668要G6252换成25G263时的电导率。G3温度补偿方G8873简G17860G3926下G726G3(1)G5670温G8873。将被测溶液G5670温到25G263,G5483到基G1946温度下的电导率。G5670温G8873G2419理简单,但G16786G3803G7126G17161,G1039要用于实G20576G4472。G3(2)G6175G2172温度补偿。G3926G38MG165G37型电导仪,DDSG16304型电导仪。这种方G8873G19668G1820测G1998水温,溶液温度系数只G13783G15397为0G1702,G16835G5058G17751大。G3(3)G14270G2172温度补偿G8873。G2265G6336G9921G6947电G19471温度补偿G8873、参G8616G8873、G17892点G17936G17829温度A21A22A21A23A24A25A26A273补偿G8873。G3G11458前G7380G1820进的方G8873是精G11842测量电导率和温度,拟G2524G1998经G20576公式,利用单片机进行温度补偿,G6122者将测G1998的温度和电导率G1552G4396入单片机,使用G7609表方G8873进行温度补偿6。G3电导率测量的G2469G4649G17247G2195G3926下7G726G3(1)为解决电极极化效G5224和电G4493效G5224,G4557电导池的G1817放电、电G4493电荷积累、电G4493电G2195稳G4462时间和极化建立时间的研G12362越来越深入。G3(2)G1817分利用单片机资G9316,产生频率、幅G1552G17842G13505可G16855的G9620G2181G9316信号,G1207G7379复杂的G6403G14645电路,简化G1114电路,利用单片机进行数G6466G3800理,温度补偿,大大提高G1114测量精度8。G3G313课题研究的主要内容G16850G20076研G12362的G1039要G1881G4493G3926下G726采用交流电导G8873进行电导率的测量,为G1955G4579极化现G16949的G5445G2721采用方波信号作为G17767入,G11013单片机控制光耦产生12V的交流方波,经稳压后转化为10V电压,然后作用G3324电导池G990进行参数测量,通过电子开关进行量程切换,被测信号经精密整流电路转化为直流电压后与温度信号一起送到G3247选一开关。G11013单片微机系统控制这两路信号分时采G7691,进行A/D转换。G13479果送G7186G12046器G7186G12046,G11013LG38D直接G7186G12046水G7691的电导率G1552G1209G2462温度G1552,并可通过D/A转换为两路(电流信号和电压信号)标G1946模拟信号G17767G1998。G3G3324解决G1946G11842测量某温度下溶液电导率基础G990,本文G17836G4557电导率的温度补偿作G1114G5647G13479和研G12362,重点研G12362G1114G17828用单片机进行G14270G2172温度补偿的方G8873。G3A21A22A21A23A24A25A26A274第二章测量方案本G12468G4557溶液电导率的G16757G12651方G8873,电解质导电机理,溶液电导率G1946G11842测量时的一些G8892G5859G1119G20045G1209G2462采用交流电导G8873进行溶液电导率测量的方G7708G2462G2163能进行简要介绍。21溶液电导率金属电导率是G19764金属G7242体间的G14270G11013电子G3324G3818G2164电G3342的作用下作G4462向G17828G2172实现的,而电解质溶液的导电则是G19764分布G3324溶液中的G8503、G17139G12175子G3324G3818G2164电G3342的作用下分别作G4462向(两者异向)G17828G2172G4448成。这是G1120者导电的本质区别。从G3818观G11487两者G2325分G11468似,特别是采用交流电G9316时,溶液的导电问G20076也可采用欧姆G4462律G3800理。一G8585金属导体电G19471为G726LRA2G171式中L表G12046导体长度(CM),A表G12046导体的截面积(2CM),表G12046电G19471率(M),其数G1552与材料的性质有关9。金属中G19555温度变化成G8503G8616变化,而溶液中则G19555温度变化成反G8616变化。为方G1427G17828G12651,G8022念一G14280,G1427把溶液的这种反G8616关系变成G8503G8616关系,将式(2G171)中的电G19471率改为其倒数1K,电G19471R也改用其倒数1RG,则有G726AGKL(2G172)变G5430G5483LKGGKA(2G173)式中G为电导(1),L为电解质溶液的导电长度(CM),与电极间G17329有关。A为电解质溶液的导电截面积(2CM),与电极面积有关。K称为电极常数,电极G11842G4462,电极常数也G19555之G11842G4462。K称为电导率(11CMG61221SCM),其物理G5859G1053是边长为1CM的立方体G1881所G2265G2559液体的电导。用K表征电解质溶液的导电能G2159,G4557G5224于用表征金属导体的导电能G2159。电导率越高,溶液的导电能G2159越G5390。实G20576G16789G7138,溶液电导率与其G5415量G8999度、G12175解系数、G8503G17139G12175子迁移率之和成G8503G8616。因此G11013电导率可G1209求G5483溶液G8999度,这是导电式分析仪器研制的基础。G3926G2520种A28A29A28A30A31A32A33A345酸碱G8999度G16757、G11428量G16757。电导率作为衡量水质和测量溶液G8999度的一G20045重要指标,是重要的化学量10。22电解质溶液的导电机理G11013电化学知识可知,G4557电导电极G7057G2164直流电,将G3324阳极G990G2469生氧化反G5224,G3324阴极G990G2469生G17836G2419反G5224,这就是G8873拉G12544过程。这时产生G1114电解产物,并且有电极与溶液构成电G2195与G3818G2164电G2195G11468反的G2419电池,从而使电极间的电流G1955G4579,G12573效溶液电G19471增G2164,产生化学极化效G5224。同时G3324电解过程中,与电极接G17829G3800溶液的G12175子G8999度G5468快G1955G4581,G11013于从溶液中供给G12175子的速率G17751因电子交换而失去的G12175子的速率G4579。因而电极与溶液的接G16314面之间失去G5191衡状态。这也是一种极化效G5224,称为G8999G5058极化1112。G1209下介绍双电层的G5430成,通过双电层可G1209更好的理解极化效G5224G1209G2462电G4493效G5224。G5415浸没G3324电解质溶液G1881的电极两G12483有电位G5058时,电流的瞬间波G2172可能G3324电极表面产生过量G6122G993足的G17139电荷。同时,G11013于G12175子是可移G2172的,紧G19764电极的溶液层G5483G11468反的电荷。这种效G5224G3926图2G171(A)所G12046。A35AA36A35BA36A3721A38A39A40A41A42A43A38A44A38A39A41A42带电层G11013两部分组成G727(1)紧密G1881层。其G990电位G19555电极表面G17329G12175的增大而线性的G1955G4579G727(2)分散层。其G990电位的G1955G4581呈指数关系G727紧密G1881层的交界面称为G3818亥姆霍兹G5191面。G3926图2G171(B)所G12046。这种G993均匀的电荷G19610G2524称为双电层。宏观G990,G4557于直流电来说,双电层G3324G5430成时G19668要有瞬间电流通过,电极G990若ABA45A46A47A48A49A50A51NNA52A53A54A55A56A54ABA57A58_A59A60A59A61A62A63A64A656无电化学反G5224,这个瞬时电流G5468快下降为0,产生电极的极化G727G4557于交流电,G8611个周期电荷关系都将G2469生一次颠倒,引起G1114一系列的电G4493效G5224。电极表面交G7379吸引G8503G17139G12175子,G12175子G1039要G3324G5191衡位置G3800往复G6403G2172,电能G1039要G9052耗G3324这种G12175子G6403G2172所产生的摩擦G9921G990。这时G8611个电极表面都可G1209G11487作一个电G4493G3324起作用,该电G4493称为双电层电G4493,数量级常G17810几G2325到几百2FCM。同时G3324两个电极之间G11013于电荷的互G11468迁移G1209G2462电荷G4557电极的迁移G5430成电解质电G449313。23电导率测量的注意事项电导池G3324测量中表现为一个复杂的电化学系统。电导电极G12573效为电G19471和电G4493G1030并G13864构成的网络(只真G4557交流电G9316,直流电G9316极化严重,故一G14336G993采用直流电G9316)。G3926图2G172(B)所G12046。1LRA662LR为电极引线电G19471G7271DLCA662DLC为双电层电G4493,与溶液电G19471XRG11468G1030G13864,1ZA662Z为G2469生电极反G5224,产生化学极化和G8999G5058极化时,两电极G990的极化G19471抗,也称G8873拉G12544G19471抗。PC为电解质电G4493,与溶液电G19471G11468并G13864,电极引线电G4493G3324高频、引线G17751长时,可G17810到几百到几千G51F,G17840大于电解质电G4493,分析时可G1209G2474G1207电解质电G4493与溶液电G19471并A67AA68A69A70A71A67BA68A72A73A69A74A7522A76A77A78A79A80A76A81A77A78A80A76针G4557电导池G12573效电路,G4557电导率测量所面临的问G20076G1209G2462基本的解决方G7708G5647G13479G3926下G726(1)极化效G5224(G2265G6336化学极化和G8999G5058极化)。电解过程中,电极两G12483G2164直流电时极化严重,溶液电G19471有增大G17247G2195,G16835G5058G5468大。因此G993能采用直流电G9316,而采用交流电G9316。一G14336的说,G7057G2164交流电G9316时电极极化现G16949G8616G17751G17743微。但G3324测量高G8999度溶液,电极电流密度过大,G6122电G9316电压有直流分量的情G1929下,仍有G7138G7186的极化Z1Z2RL1RXRL2CDL1CDL2CPA82A83A82A84A85A86A87A887现G16949产生。交流情G1929下,极化造成的G16835G5058为G72622XUFR(2G174)G3324该式中为测量偏G5058,XR为溶液电G19471,U为极化反电G2195,F为G9620G2181G9316频率。从该式可G1209G11487G1998提高G9620G2181G9316频率和溶液电G19471,G1955G4581极化反电G2195可G1209降低极化效G5224带来的偏G5058。极化反电G2195和电流密度成G8503G8616,所G1209可G1209通过降低G9620G2181G9316电压幅G1552G1955G4579极化反电G2195。溶液G8999度无G8873改变,要想G1955G4581溶液电G19471,见式(2G172),只能改变电极G13479构和几何尺寸(L和A)即电极常数(K),但限制太大。G7380有效的方G8873是提高频率,一G14336为10002000G43G61,高时为30004000G43G61,G993能无限制提高,G2419因G3324于电G4493效G5224。G3324一G143

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