提高電導(dǎo)率精度對(duì)電磁流量計(jì)的好處七
1.3.5.關(guān)于電導(dǎo)率儀中存在的分布電容
在電導(dǎo)率儀的測量誤差中提到過電纜中存在的分布電容對(duì)電路有著極大的影響,進(jìn)而影響到測量值的準(zhǔn)確性。因而必須對(duì)分布電容進(jìn)行抑制和消除極化造成的影響,但由此產(chǎn)生的后果是電導(dǎo)池系統(tǒng)便不再是純電阻,而是包括容抗的阻抗因此除在電路中的阻容元件外,在電導(dǎo)率儀中存在的分布電容對(duì)電路有著極大的影響,進(jìn)而影響到測量值的準(zhǔn)確性。因而本文所討論內(nèi)容的目的就是對(duì)分布電容進(jìn)行抑制和補(bǔ)償,使其不能對(duì)電導(dǎo)率儀的正常工作造成不良影響。
1.3.6.驅(qū)動(dòng)電極頻率與被測溶液濃度的研究
根據(jù)法拉第定律電解池的電解分析,采用交流法測電導(dǎo)主要是利用電極的雙層電容對(duì)交流的短路作用避免電極產(chǎn)生極化,從而減少極化效應(yīng)帶來的誤差,其關(guān)鍵在于交流信號(hào)源的頻率選擇。
要實(shí)現(xiàn)短路作用,必須Z=O,因此頻率f要高。但是頻率太高,跨接于溶液上兩電極間的電容及分布電容等形成的測量誤差增加。
在低濃度范圍內(nèi),電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率與濃度之間具有線性關(guān)系。隨著溶液濃度的增加,有效離子濃度也增加,電導(dǎo)率也就越高,離子遷移速度就越大,但當(dāng)濃度大到一定程度后,由于離子間相互吸引、碰撞機(jī)會(huì)增加,離子有效濃度反而下降,導(dǎo)電能力也反而降低。對(duì)于電離度不大的電解質(zhì)來說,由于受平衡條件的約束,單位體積內(nèi)能導(dǎo)電離子數(shù)目并不明顯隨濃度的增加而增加,其電導(dǎo)率也就幾乎不隨濃度的變化而變化。電導(dǎo)率隨濃度變化的非線性關(guān)系予以重視,因?yàn)樵诠こ虦y試中總希望有定量的線性關(guān)系,以便可能降低測量誤差及減少數(shù)據(jù)處理上的麻煩。在一般的電導(dǎo)測試中,我們總希望能在線性范圍內(nèi)進(jìn)行工作。
1.4本課題的目標(biāo)和內(nèi)容.
本文的研究內(nèi)容旨在提高電導(dǎo)率測量儀表的測量精度,盡可能將誤差維持在1%以內(nèi)。其主要是從激勵(lì)源驅(qū)動(dòng)形式的選擇、抑制分部電容和溫度變化等方面入手。采用交流雙頻測量法,從算法入手,在軟件處理測量數(shù)據(jù)過程中抑制掉電極兩端分部電容對(duì)測量精度的影響從而達(dá)到抑制分布電容的目的。首先采用交流源驅(qū)動(dòng)電極,從而達(dá)到避免極化的目的。在此基礎(chǔ)上采用雙頻法將電極間的分布電容作為一個(gè)未知變量引入電導(dǎo)率的計(jì)算中,從而避免在傳統(tǒng)交流計(jì)算方法中分布電容對(duì)電導(dǎo)率測量精度的影響。同時(shí)又采用迭代算法將復(fù)雜的計(jì)算方法化
簡位,使之可以在單片機(jī)中進(jìn)行編程和應(yīng)用。
其次采用二次插值的方法對(duì)電導(dǎo)率的實(shí)測值進(jìn)行溫度補(bǔ)償,從而提高電導(dǎo)率儀的溫度補(bǔ)償精度。從而達(dá)到提高電導(dǎo)率儀測量精度的目的。并且根據(jù)給出的電導(dǎo)率和溫度補(bǔ)償?shù)乃惴ǚ謩e設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理予程序。
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