工业电导率分析仪

智能在线电导率分析仪的设计与实现林晓梅 尤文 李慧 金星 王盛慧(长春工业大学电气与电子工程学院，130012) 摘 要：介绍了一个利用单片机技术的智能在线电导率分析仪的设计，给出了系统的硬件结构和软件设计的思路。本设计符合工厂应用的要求，可以由用户自己定义、自己设计，以满足不同的要求。 关键词：电导率 专家系统0引言 近年来，随着饮用纯净水、药用蒸馏水、生物制品用水、动力锅炉及大型发电机组冷却用水需求量的急剧增加，以及木材烘干、粮食水份检测等技术的广泛应用，越来越多的产品、技术开始对介质的导电性能、成份要求给出准确的分析和评价，而且在实时性、准确度等方面提出了更高的要求。基于上述原因，国内外许多著名公司如美国的罗斯蒙特、中国石家庄科达仪表厂等相继开发了相应的产品。国外产品的价格明显偏高，如美国的1054B电导率分析仪离岸价为1600美元，不适于量大面广的使用。国内产品采用纯硬件结构，对影响测量结果的介质温度只能作分段象征性的补偿，效果不好、准确度低、稳定性差。更有甚者，国内外同类产品对介质流速变化产生的测量误差均没有补偿措施，仪表在不同条件下也需要人工多次调整才能使用，不仅影响了生产效率，而且增加了维护成本。基于上述背景，我们提出将专家系统和模糊推理应用于介质的在线电导率测量过程中，提出了在线补偿和在线学习推理的测量方法，这种方法同国内外同类产品中的技术相比，人工参与的机会少，仪表自调整自学习的能力强。同时，这种方法也为其它相关领域的研究提供了可借鉴的方案。1智能在线电导率分析仪的结构与功能 智能在线电导率分析仪的结构如图1所示。这个系统以普通计算机为基础，用硬件、软件实现测量系统的功能。图中激励信号电路为自制电路，采用交流方波驱动电路来驱动电导率传感器，与现有产品中所采用的桥式电路相比较，不仅在线性度、准确度和测量范围上都有显著提高，而且，交流驱动方式与现有产品中的直流驱动方式相比，彻底克服了电导率传感器的极化现象，从根本上保证了测量的精度。通过TCP/IP协议把采样数据送往上位机，上位机软件采用LabVIEW程序设计，可以由用户自己定义、自己设计，以满足不同的要求。 智能在线电导率分析仪的功能为： （1）能对本质情况进行实时在线检测，提供故障诊断依据，检测参数为电导率和温度值； （2）建立网络数据库，记录电导率历史运行数据，判断报警状态和报警数据； （3）利用数字信号处理和统计技术，提供反映电导率的图谱和统计分析结果； （4）提供系统参数组态功能，根据现场具体情况定义相关系统参数，完成系统重构，以满足不同用户的要求； （5）在企业网内对水质的运行实现远程监控与分析； （6）实现虚拟仪器的网页发布。2智能在线电导率分析仪的硬件介绍2.1程控放大部分 程控放大部分由1片CD4051、1片OP07和4个反馈电阻组成。采样信号进入OP07的正向输入端，CD4051的X（3脚）接OP07的负向输入端，A端（11脚）B端（10端）分别与单片机的P3.6与P3.7连接，C（9脚）接地。程序通过对CD4051不同通道的选择，来构成不同增益的同向放大器，实现对不同范围的温度与电导率信号的测量。2.2AD部分 AD部分由1片CD4040、1片ICL7135、电阻与电容组成。本系统利用ICL7135进行模数转换与时间成比例的关系，实现单片机与ICL7135的最简连接。将AT89C52的ALE通过CD4040做8分频后得到ICL7135所需500K的时钟。将ICL7135的BUSY和POL分别与单片机的INT0和T1连接。程序将INT0设成门控方式工作，即当INT0脚为高电平时，T0工作在计时方式来计高电平的时间。当ICL7135进行模数转换时，BUSY信号为高电平，转换结束时BUSY为低电平。由于T0、ALE与系统时钟频率之间有一定的比例关系就可以计算出要转换结果。2.3单片机部分 单片机部分由AT89C52、AT24C08、12M晶振和复位电路构成。其中AT24C08中存储着系统参数以及温度补偿数据表。 多路开关部分电路如图2所示，由1片CD4051、电阻、电容和稳压管等组成。CD4051的X接程控放大部分OP07的正向输入端，A端和B端分别与单片机的P1.7和P1.6连接,C接地。程序通过对CD4051不同通道的选择，选择不同的输入信号，实现对温度与电导率信号的测量。其中X3通道是电导率信号输入，X1通道是温度信号输入。2.4激励电路部分 激励信号由CD4052的Y通道经分压电阻后激励电导率传感器，同时在U1点得到与电导率信号成正比的信号。该信号经CD4053的X通道在经阻容滤波后，进入CD4051的X0通道后进入程控放大部分。为了去掉CD4052中通道电阻带来的误差，在U2点处测得直接加在分压电阻与电导率的激励信号，由CD4051的X4、X5通道经CD4053的Z通道在经阻容滤波后，进入CD4051的X2通道后进入程控放大部分。这样用U1、U2和分压电阻的阻值就可以计算出电导率的值。采用CD4094将CPU传来的转行控制信号，转换成并行的控制信号来控制多路开关选通的通道。2.5通讯部分 仪表使用异步串行通讯接口,接口电平符合RS232C或RS485标准中的规定。数据格式为1个起始位、8位数据、无校验位。1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为1200～19200bit/S。仪表采用多机通讯协议，如果采用RS485通讯接口，则可将1～101台的仪表同时连接在一个通讯接口上。采用RS232C通讯接口时，一个通讯接口只能联接一台仪表。RS485通讯接口通讯距离长达1km以上，只需两根线就能使多台AI仪表与计算机进行通讯，优于RS232通讯接口。为使用普通个人计算机PC能作上位机，可使用RS232C/RC485型通讯接口转换器，将计算机上的RS232C通讯口转为RS485通讯口。3结束语 首先，该仪表采用交流方波信号作为激励信号，提高了测量结果的线性度和精度，防止电导率传感器在使用过程中的极化现象，延长了使用寿命；其次，该仪表采用专家系统技术和在线可编程技术对介质温度和介质流速变化带来的测量误差进行的补偿，使得测量结果更为精确，体现了仪表的智能化。在不增加制造成本的情况 下，用软件技术降低了测量误差，提高了测量精度。另外，虽然整个补偿方法采用软件进行，但是由于是按预置表进行的，因此计算量不大，程序执行时间较短，从而保证了测量过程的实时性。为该仪表进入自动控制系统奠定了基础。参考文献1方初良.电导式分析仪表.北京:水利电力出版社,1983.72王永红.过程检测仪表.北京:化学工业出版社,1999.93林晓梅等.利用虚拟仪器设计的智能在线电导率分析仪.中国仪器仪表,2002.2

为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》，提高我国水环境监测工作的能力，实现水质监测的自动化和现代化，以期达到地表水水质预警监测，污染源总量监测与控制的目的，制订本标准。 本标准规定了电导率水质自动分析仪的研制生产以及性能检测、选型使用、日常校核等方面的主要技术要求。 本标准由国家环境保护总局科技标准司提出。 本标准由中国环境监测总站负责起草。 本标准由国家环境保护总局负责解释。 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=97751]HJ/T 97-2003 电导率水质自动分析仪技术要求[/url]

请问专家我国和世界每年电导率分析仪的销量和销售额是多少啊?谢谢

想选购一台电导率仪在实验室使用，需要可以连续监测，可以做分析曲线的，不知道哪款能够具备这个功能，实验室主要是做液体溶液的。请大家帮个忙，谢谢。

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=100638]345_e33型感应式电导率分析仪[/url]

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=100639]346_e53型感应式电导率分析仪[/url]

请问各位，测试固体电解质的离子导电率可以只用阻抗分析仪而不用整套的化学工作站吗？因为现在我们实验室已经有一台LK98BII电化学分析系统了，为了测离子电导率再买一台电化学工作站太浪费了一点。

【题名】：工业电导率测试系统的研制【全文链接】：https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10213-2008195084.htm

DDSJ-318 型电导率仪(以下简称仪器)是一台新颖的实验室分析仪器，它适用于实验室精确测量水溶液的电导率、电阻率、总溶解固态量(TDS)、盐度值，也可用于测量纯水的纯度与温度，以及海水淡化处理中的含盐量的测定。

各位大侠：在电导率分析仪设置选项中“温度补偿功能”中，除了“线性温度补偿”选项外，还有“非线性温度补充”一项，且“非线性系数通过测量NaCl水溶液的电导率值得到？”。请问：有些溶液其电导率随温度的变化并不遵循线性关系，但为什么该系数需要“测量NaCl水溶液电导率值得到”，其理论依据是什么呢？谢谢！

电导率仪是适用于精密测量各种液体介质的仪器设备,主要用来精密测量液体介质的电导率值,当配以相应常数的电极可以精确测量高纯水电导率，广泛应用各领域的科研和生产。电导率仪常规的分类是按便携性分的，分为：便携式电导率仪，台式电导率仪和笔式电导率仪。也有的按用途分为：实验室用电导率仪，工业在线电导率仪等。也有的按先进程度分为经济型电导率仪，智能型电导率仪，精密型电导率仪或分为指针式电导率仪，数显式电导率仪。 　　笔式电导率仪，一般制成单一量程，测量范围狭，为专用简便仪器。笔形还有制成TDS计，用于测量饮用水质量，盐度计测量汤(溶液)盐度等。便携式和台式电导率仪测量范围较广，常用仪器，不同点是便携式采用直流供电，可携带到现场。实验室电导率仪测量范围广、功能多、测量精度高。工业用电导率仪的特点是要求稳定性好、工作可靠，有一定的测量精度、环境适应能力强、抗干扰能力强，具有模拟里量输出、数字通讯、上下限报警和控制功

如果想测量植物灌溉用水的盐碱度，是测一个盐度然后再测一个碱度嘛？直接用电导率仪测一个电导率然后换算成盐度可靠不？我看海水[url=https://www.hach.com.cn/product/hydrocatctd]CTD分析仪[/url]里测盐度就是用电导率换算来的。

[b]一、何为电导率？[/b]顾名思义，电导率(electrical conductivity)，当然是衡量物质的导电能力的指标！他是我们无力（物理）课本中经常见到的电阻率的倒数。他俩的亲密关系也就是类似于周期和频率的关系！周期、频率、ě？！那说白了，就是相乘等于1。电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。水溶液的电导率高低取决于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等的重要指标。水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。故电导率是水质监测的又一项重要的物理指标。在国际单位制中，电导率的单位是西门子/米 (S/m)。电导率标准溶液是电导率测定过程中的一个量具，用来权衡水样本的这一重要指标。[b]二、产品介绍[/b]本次推荐三个产品：①[url=http://www.gbw-china.com/Product/info/id/205518.html][b]氯化钾电导率146.5μS/cm标准溶液[/b][/url][b]②[/b][url=http://www.gbw-china.com/Product/info/id/205147.html][b]氯化钾电导率1408μS/cm标准溶液[/b][/url][b]③[url=http://www.gbw-china.com/Product/info/id/205146.html]氯化钾电导率12.85mS/cm标准溶液[/url][/b]1、产品制备坛墨质检的电导率标准溶液，是严格按照GB/T 27502-2011规定，使用国家标准物质GBW(E)060020氯化钾固体（纯度99.98%）为原料，以符合国家一级水标准，同时经煮沸除去CO2的水配制而成。2、测试情况本标准物质中心采用“梅特勒托利多”的电导率仪检测新产品，该仪器为国际公认优质仪器，经过北京计量院检定，精密度和准确度均达标。测试过程中，使用恒温槽严格控制标准溶液温度，分别测定其在20℃和25℃的电导率。经测试，两个温度点的电导率值相对误差均小于0.25%，与中国计量院、四川中测院的二级标准物质比对，满足国内标准。随机抽取不同批次各个环节的产品，利用单因素方差分析，表明该产品均匀性良好；同时监控其有效期内数值无异常，稳定性良好。用户可放心使用。3、使用规则证书给出了该标准溶液在20℃和25℃的标准值。所以各位老师和“实验猿”们需在恒温条件下进行测量，在同一温度下进行比对或者绘制标准曲线来确定您的样品的测量值。当然，控温精度取决于测量的准确度要求（氯化钾溶液电导率的温度补偿系数约为+2%/℃）。本标准物质为一次性使用的标准物质，因空气中的离子、二氧化碳、水等都会对其产生影响，打开后应尽快使用，避免玷污，使用时根据需要准确移取。[b]三、应用领域[/b]在党的十九大精神的沐浴下，人民需要更加严格的食品安全标准和环境监控力度，来满足更美好的生活质量。而电导率是衡量水质的一个重要指标, 在电力、化工、食品、环保、冶金、制药、电子、生化、供水等领域有很广泛的应用。比如热电厂的水处理过程随时需要监控，依据相关标准HJ/T 97-2003《电导率水质自动分析仪技术要求》、GB/T 6908-2008《锅炉用水和冷却水分析方法》。对于水厂和污水厂，生活饮用水、灌溉水、地表水、生活污水、工业废水、市政污水、大气降水等水处理过程和水监测过程也都是需要电导率标准溶液控制的，相关标准有GB 13580.3-92《大气降水电导率的测定方法》、HJ/T 97-2003《电导率水质自动分析仪技术要求》。造纸厂的生产过程（比如消解过程）以及废水处理同样需要电导率标准溶液把关，依据标准GB/T 7977-2007《纸、纸板和纸浆水抽提液电导率的测定》。此外，冶金和采矿业中土壤地矿样品电解质含量，土壤地质调查样品电解质含量等，食品卫生行业用水标准和废水处理标准，医药行业的生物反应、发酵以及废水处理等均用到了电导率这一物理指标。相关标准有HJ 802-2016《土壤 电导率的测定 电极法》、GB/T 18932.15-2003《蜂蜜电导率测定方法电导率的测定》等。由此看出，电导率指标应用范围之广以及对于各个行业质量控制的重要性是毋庸置疑的。与此同时，水质监测的其他物理指标，如总硬度、碱度、酸度、浊度、色度、pH和阴离子表面活性剂等同样重要，坛墨质检标准物质中心均有相关产品，日后再慢慢给大家介绍。还望客户采购和指导，坛墨质检会研发出更多更火爆的新产品供大家选购和参考。最后，特别鸣谢梅特勒托利多公司提供技术支持。

电导仪就是测量溶液的电导率的仪器。那么什么是电导率呢，通俗的将，水中的含盐率越大，水的导电性能就越强，即电导率越强。在应用中，人们常常根据电导率来判断水中矿物质含量的多少。 电导仪测量溶液电导率的方法叫做电导分析法。电导就是电阻的倒数，所以我们测量液体的电导，实际上就是测量它的电阻。原理虽然很简单，但是实际过程中，需要注意一点的就是，在溶液电导的测定过程中，当电流通过电极时，由于离子在电极上会发生放电，产生极化引起误差，故测量电导时要使用频率足够高的交流电，以防止电解产物的产生。

工业电导率仪检定中常遇到的几个问题及解决方法》作者：孙喜荣，《计量技术2002年12期《电导率仪检定中存在的若干问题》作者：郑鹏，《中国计量》2006年06期《在线电导率仪的检定》作者：李倩怡，《计量技术》2004年08期

MP513型实验室电导率仪技术参数 测量范围：电导率：0-200MS/CM ，分为五段量程(0.00-20.00)uS/cm；(20.00-200.0)uS/cm；(200-2000)uS/cm；(2.00-20.00)mS/cm；(20.0-200.0)mS/cm电阻率：(0-100)MΩ·CM TDS：(0-100)g/l 盐度：(0-100)PPT 温度：(-10-110)℃精度 电导率：±1.0％FS 自动温度补偿:0-50℃其他参数：数据储存：100组 通讯接口：RS232 电源：DC9V/300mA 尺寸和重量：160 x 190 x 70mm/880g主要特点 1. 具有自动校正、自动温度补偿、数据储存、 时钟和日期显示、定时测量 、时钟显示、RS232输出、功能设置等智能化功能。2. 采用数字滤波和滑差技术，智能改善仪表的响应速度和测量数据的准确性，测量值稳定时显示图标。3. 采用先进的自动变频和自动调压技术，使常数K=1的电导电极的测量范围扩展10倍，只需一点校准，即可满足200 mS/cm范围内的测量精度要求，是本仪器独特的一点校准功能。4. 配自动温度补偿的塑壳电导电极，使用方便。5.仪器符合IP54防尘防溅等级，所有插口都有硅胶帽密封保护。6. 基本配置： a. 2301-M塑壳电导电极(K=1，ATC) b. 1408μS/cm电导率标准溶液(50ml) c. 602型万向电极架 d. RS232通讯软件仪器介绍 实验室常规水溶液电导率测量：仪器采用先进的测量技术，使用一支K=1的电导电极、一点校准，便可满足0.5us/cm-200mS/cm全量程测量，并可进行自动温度补偿；测量过程中电导率、电阻率、盐度和TDS可任意切换；此外，仪器还具有定时测量、测量值稳定提示、RS232数据输出等智能化功能。仪器符合GLP国际标准，IP54防水。电能质量分析仪,电火花检测仪,电火花检漏仪,防腐层检测仪

工业用电导率仪的特点是要求稳定性好、工作可靠，有一定的测量精度、环境适应能力强、抗干扰能力强，具有模拟量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。　　　　在使用电导率仪时要注意以下几点：　　　　（1）为保证电导率仪的测量精度，必要时在仪器的使用前，用该仪器对电极常数进行重新标定。同时应定期进行电导电极常数标定，如出现误差较大应及时更换电极。　　　　（2）在测量高纯水时应避免污染，正确选择电导电极的常数并最好采用密封、流动的测量方式。否则其电导率将很快升高，这是因为空气中的二氧化碳溶入高纯水后，就变成了具有导电性能的碳酸根离子而影响测量值。　　　　（3）为确保测量精度，电极使用前应用于小0.5μS/cm的去离子水（或蒸馏水）冲洗二次，然后用被测试样冲洗后方可测量。　　（4）电极插头座防止受潮，以免造成不必要的测量误差。（5）仪器测量后显示的值已折算到25℃的电导值。如不需补偿、拔去温度电极仪器显示25℃，测得的值就是当时溶液的电导值。

因为没有电导率测定的密封流通池，直接拿烧杯装的超纯水（密理博制备的，上面显示18兆欧），电导率0.5--1us/cm，电导率值超出实验室用水标准（0.1us/cm），有没有遇见过这种状况，分析一下是什么原因，会不会是密理博有问题。

我用的是ICS-90,之前在最好的时候(夏初)基线的的电导率是16点几,但经过几个月之后,其电导率呈持续上升趋势,是由于药剂的问题还是去离子水的问题呢?又或者是分析柱被污染了?那该采取什么样的措施来处理并且避免此类现象的产生?附带说明下:我的基线电导率现在18点六几还多一点,据查戴安公司的介绍是16-18最好。之前我开了空调，但现在气温下降后我就没有开空调了，因为我想那个只是在温度高时对电导率才有影响。

用大气降水电导率的测定方法 GB/T13580.3-1992能不能检测废水中的电导率？我们在进行工业废水检测的时候，仪器不能显示读数？求教

A 选择溶液的原因由于电导和TDS需要温度校正到250C，不同溶液的选择影响到电导率仪温度的校正系数，从而也影响到TDS的值。B 4种基本溶液 在数值左边显示的是关于标准温度补偿电导和TDS的4种典型的盐溶液（KCl ，NaCl，442和USER），一般KCl 针对电导补偿， NaCl 针对电阻补偿，442针对TDS补偿，这些取决于当前实际工业标准，也是机器出厂时设计好的。用户只要输入一固定电导温度补偿系数或电导/TDS的转换率。C 4种类型溶液的校准对4种溶液的校准，是相对独立的，也就是说，442溶液校准后，不会影响到NaCl溶液的校准结果。D 溶液类型的选择方法注：首先查看屏幕显示的是否是所要选择的类型，如不是:1） 按COND， RES 或TDS 键来选择所要的溶液类型，2） 按cal 键三秒左右，直到显示“SEC” 字样，GB∕T 11007-2008 电导率仪试验方法.rar 有参考价值，但附件上传不了3） 用上下键选择所需类型的溶液，4） 按cal 键确认新的溶液类型并退出。操作1） 可以在0-9.99%/0C范围内改变温度补偿系数a 和上述溶液选择方法一样，选择USER 模式；b 按cal 键，用上下键调节温度补偿系数，范围在0-9.99%/0C内；c 按cal 键，两次退出温度系数调节，（在TDS模式下，按三次）就可以在新的温度校正系数下测量样品的相关参数了。2） 取消温度补偿a 选择USER类型；b 按cal键三秒，如不显示0.00%/0C,则按住MR足够长时间以使显示0.00%/0C；c 按cal键两次（TDS三次）退出温度补偿，则已取消USER温度补偿。3） USER可改变电导对TDS 的转换率可以自己选择一设定电导率对TDS的转换率，在USER模式下，测试样品，在转换率范围0.2-7.99之间时，如电导值是100μS,TDS值是75PPM,就可将Radio调整为0.75a 在USER格式下，按TDS键；b 按cal键两次，进入温度调节并出现“ratio”字样；c 用上下键调节到新的转换率；d 按cal键两次，退出调节，确认新的转换率，就可以在新的TDS转换率下测试样品了。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.2-2μs/cm，但放置一段时间后，因吸收了二氧化碳，增加到2—4μs/cm；超纯水的电导率小于0.10/μs/cm；天然水的电导率多在50—500μs/cm之间，矿化水可达500—1000μs/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10000μs/cm；海水的电导率约为30000μs/cm。

我测了一个样品，原水样电导率2600左右，用纯水稀释10倍后电导率还有2000，拿了其他样品稀释后测试都会成倍数关系的，样品很脏，底部有沉淀，仪器的最大量程是1万，大家帮我分析下是什么原因呢？谢谢啦另外，稀释10倍的样品，间隔了一晚上后再测一次结果变成了3700，乘上倍数就是37000了，原水样才2600，怎么差那么远啊？

我用的是ICS-90,之前在最好的时候(夏初)基线的的电导率是16点几,但经过几个月之后,其电导率呈持续上升趋势,是由于药剂的问题还是去离子水的问题呢?又或者是分析柱被污染了?那该采取什么样的措施来处理并且避免此类现象的产生?附带说明下:我的基线电导率现在18点六几还多一点,据查戴安公司的介绍是16-18最好。之前我开了空调，但现在气温下降后我就没有开空调了，因为我想那个只是在温度高时对电导率才有影响。

比如，GB/T 6682 《分析实验室用水规格和试验方法》 中规定了水的电导率要求，不知该用哪种电导仪？另外，什么电导仪测试橡胶制品的表面电阻率比较方便？求大家推荐一下，不胜感激！