水电阻测量技术研究+文献综述(2)
时间:2018-07-07 18:37 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1 水电导率的应用范围 水电导率在很多方面有着独到的应用。因为温度、压强、流体环境的不同，冬季结冰的江河湖海的冰层上下界面的冰层的电导率也会不同，利用科学仪器可以检测冰层电导率的差别，这样就可以利用监测到的冰层电导率的变化对冰层的厚度的变化实施实时连续不断的检测 [3]。对海洋进行资源开发、灾害监测和科学研究所使用的关键技术之一就是CTD测量技术。顾名思义，CTD指的是海水电导率（Conductivity即“C”）、温度（Temperature即“T”）和深度（Depth即“D”） [4]。在同一温度下，有着相同离子含量和不相同离子组成的水样品们的电导率不会相同；在同一温度下，有着相同离子组成和不相同离子含量的水样品们的电导率也会不相同；换句话说就是，在给定的温度条件下，水中离子的组成与含量决定了水的电导率。由此通过测量水中所含有的离子的组成与含量可以计算在一定温度条件下的水的电导率。由此我们可以将根据实际测定的水样品的电导率与通过测试同一水样品的离子的组成与浓度然后计算得出的电导率值进行比较，通过比较结果的的状况来判断先前的水质分析是否准确[5]。以上种种例子说明了水电导率测试有着十分广阔的应用前景。 1.2 电极电导率测量法介绍 在国内检测溶液电导率实验中，为了得到准确的检测结果，就必须消除极化效应、温度差异和电容效应和的影响。在当前情况下，根据检测过程中是否使用了电极，水电导率检测方式有两种，分别是：有电极的测量法（使用了电极）和无电极测量法（不使用电极）。两者之间使用了有电极测量法被采纳的次数为最，按照电极在实验电路内位置分成四种[6]。 1.2.1 电桥法 将电路连接成为电桥，将电极和电极之间的待测溶液视为待测电阻，把这个待测电阻视为桥臂之一，使用检流计可以利用等待测量电阻与其他定值电阻之间的电路公式并经过计算解得等待测量电阻。在此之后依据待测电阻，进一步测量等待测量溶液之电导率。这种方法精度大，但是实验准备时间长，实验进行过程慢，通常使用在实验室高精度定标测量中。 1.2.2 电流法 电流法的实质就是放大，运算放大器的输入端连接着电极，电极由于激励电流源产生与待测水电导率成正比的待测电流，由于欧姆定律，在用于采样的标准电阻的两端由于等待测量的交流电流产生与待测量水电导率成正比例之交流的电压，之后通过放大信号、调整电流、过滤波形，待测交流电压就会被转变为同待测水电导率成正比例的直流待测电压。 1.2.3 分压法 使用导线把电导池的电极与分压电阻串接，待测电压根据电路特性可以直接通过电极两端以及电阻两端获得。用于分压的电阻有不同档位并且可以调节，在之后电路中接着放大、检波和滤波模块的电路，此办法技术久经检验而且应用范围广阔。 1.2.4 频率法 利用频率检测电导的方法有两种，一种直接使用r-f变换电路（f指频率，r指电阻），得到与电阻有关的频率再通过频率求出电导；另外一种就是利用时基电路以及使用电极的电导传感器，得到了多谐波振荡电路，根据其特性，可以把电导率转换成频率信号。由于频率信号不容易被破坏，所以此法可以做到从远距离进行高精确度测量，且电路不复杂，研发耗费小，容易实现电导测量仪器的便携化。 1.2.5 国外电极电导测量法简介 在国外，用于测量水电导的波探针设备的网络状结构可以支持多至256个传感器[7]。同时通过以恒定电流电导电池驱动探针而不是以恒定电压源驱动，在水电导率方面双线波高探针的敏感度的变化已经被消除。 (责任编辑：qin) |