對工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)方法的應(yīng)用研究

李海浩

摘 要：工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀對工業(yè)生產(chǎn)具有重要的作用，但是如果電導(dǎo)率儀存在誤差，將會導(dǎo)致電導(dǎo)率的測定存在問題，影響工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為了探究工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的校準(zhǔn)方法先分析了工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的特點(diǎn)，并結(jié)合用電導(dǎo)率儀的特點(diǎn)探究有效的校準(zhǔn)方法。

關(guān)鍵詞：工業(yè)控制;電導(dǎo)率儀;特點(diǎn);校準(zhǔn)方法

隨著生物技術(shù)、微電子產(chǎn)業(yè)以及食品工業(yè)等方面的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的電導(dǎo)率控制要求也不斷提升。特別是隨著電導(dǎo)率以及電阻率測量儀等精密儀器的發(fā)展，現(xiàn)有關(guān)于電導(dǎo)率儀鑒定規(guī)程對實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀也做出新的規(guī)定。其中對電導(dǎo)率儀的類型，校準(zhǔn)參考執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等都做出明確的說明。并結(jié)合工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的校準(zhǔn)要求，對原有的校準(zhǔn)方法進(jìn)行改進(jìn)，使其更符合工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的要求。

一、工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀特點(diǎn)

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀與實(shí)驗(yàn)室的電導(dǎo)率儀間存在一定的差別，在精密度以及操作上都具有一定的特點(diǎn)，接下來將對工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明：

（一）按鍵數(shù)量少

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀雖然結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但是設(shè)計的按鍵比較少。同一個按鍵具有不同的功能，可以通過長按和短按的方式進(jìn)行區(qū)別。這也對功能鍵校準(zhǔn)提出了更高的要求，防止因?yàn)椤耙绘I多用”的情況下按鍵出現(xiàn)混用的情況，影響按鍵的使用效果[1]。

（二）操作復(fù)雜

實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀在操作方面更加簡單、便捷，部分電導(dǎo)率儀不需要說明書的指導(dǎo)就可以完成操作，大部分懂電導(dǎo)率方面的人員，根據(jù)按鍵指示說明就可以獨(dú)立操作，進(jìn)行測量。工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀雖然按鍵數(shù)量不多，但是功能卻比較復(fù)雜，部分電導(dǎo)率儀的子目錄操作數(shù)量可以達(dá)到十幾項(xiàng)。因此必須要熟練電導(dǎo)率儀的操作方法，同時工業(yè)用電導(dǎo)率儀需要配備詳細(xì)的使用說明，防止操作失誤導(dǎo)致流水線的生產(chǎn)受到影響導(dǎo)致停產(chǎn)。

（三）接線多而雜

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀中涉及到的接線數(shù)量比較多，接線的情況遠(yuǎn)遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室的電導(dǎo)率儀更復(fù)雜。實(shí)驗(yàn)室的電導(dǎo)率儀一般在儀器的背后設(shè)置三個接入口，分別連接三芯電極，溫度以及電源。工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀一般則會設(shè)有4到5個入口端子，溫度一般就會設(shè)有兩個接入段子，此外輸入電流一般會設(shè)置2個端子，電源一般會設(shè)置2-3個接入端子，在接入口方面更加復(fù)雜[2]。因此在工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的應(yīng)用中必須要做好接線記錄的檢查，防止校準(zhǔn)完成后恢復(fù)的難度大。

（四）電源風(fēng)險大

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀在電源接入口方面一般會分成兩個種類，分別為24V直流和220V交流。高電壓的輸入相對于實(shí)驗(yàn)室9V的低電壓直流工作情況在電源使用方面的危險性更高。因此在工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的電源方面也需要做好檢查工作，防止電源接入不良導(dǎo)致觸電風(fēng)險。

（五）傳感器種類多

實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀的電極一般可以分為鉑黑和光亮電極兩種不同的形式，工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀在傳感器方面的應(yīng)用比較混亂，型號復(fù)雜，包括電極、電感以及超聲等不同形式的傳感器。其中電極傳感器又可以進(jìn)一步劃分為普通測量用的傳感器和水中用的不銹鋼傳感器。從使用性質(zhì)方面來劃分，還可以細(xì)化為兩電極以及四電極傳感器。在應(yīng)用中需要根據(jù)不同的液體形式選擇相應(yīng)的傳感器，保證溶液電導(dǎo)率測量的精準(zhǔn)性。

二、工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)方法

（一）電子單元校準(zhǔn)

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)中電子單元的校準(zhǔn)是一項(xiàng)重要的校準(zhǔn)模式，需要通過溶液電導(dǎo)模擬的方式對電子單元計量性進(jìn)行測試 。主要校準(zhǔn)的內(nèi)容包括誤差、重復(fù)性、溫度系數(shù)以及電導(dǎo)池常數(shù)等。并非所有工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀都可以進(jìn)行電子單元校準(zhǔn)，比如梅特勒托利多M800儀器電導(dǎo)率傳感信號是利用網(wǎng)線接口或者USB進(jìn)行傳輸?shù)?，無法利用接線模擬信號因此無法進(jìn)行校準(zhǔn)?；蛘卟捎秒姼惺诫妼?dǎo)率傳感器的也無法對電子單元校準(zhǔn)。

對于可以進(jìn)行電子單元校準(zhǔn)的電導(dǎo)率儀需要保證電導(dǎo)池常數(shù)的科學(xué)性。工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀器的電導(dǎo)池常數(shù)可以分為不同的量級，包括從0.01級到10級共4個等級，每個等級中又可以分為不同的型號，部分又細(xì)化了0.05到0.5的等級規(guī)格。在校準(zhǔn)的過程中需要根據(jù)不同的測量范圍，科學(xué)選擇儀器型號和電導(dǎo)池常數(shù)[3]。以+GF+3-8850-1P為例，需要采取0.01等級的電導(dǎo)池常數(shù)，如果選用其他的電導(dǎo)池常數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)則會導(dǎo)致一定的偏差，影響校準(zhǔn)準(zhǔn)確率。

同時在電子單元的校準(zhǔn)中還需要保證量程范圍和校準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確性。工業(yè)用電導(dǎo)率的量程范圍也比較大，部分量程只有0-2000μS/cm這個檔，會導(dǎo)致顯示數(shù)值不準(zhǔn)確，不適合純水的檢測，可以結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況科學(xué)選擇校準(zhǔn)點(diǎn)。

（二）儀器配套設(shè)備校準(zhǔn)

1.電導(dǎo)池常數(shù)校準(zhǔn)

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的應(yīng)用中，純水一般在封閉的管道內(nèi)進(jìn)行測量，如果純水露置容易融入二氧化碳，導(dǎo)致電導(dǎo)率的值不準(zhǔn)確。因此在校準(zhǔn)方式中可以采用兩種方法，一種為低電導(dǎo)率法，應(yīng)用100μS/cm、84μS/cm、10μS/cm等低電導(dǎo)率的溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。使用這些低電導(dǎo)率的溶液進(jìn)行測定不會因?yàn)槎趸嫉娜谌攵a(chǎn)生較大的影響。另一種為電導(dǎo)池常數(shù)的傳遞方式，通過對一個可以確定上一級的電導(dǎo)池常數(shù)的電導(dǎo)率傳感電機(jī)，利用流通池進(jìn)行空氣隔絕，將待測的電導(dǎo)池常數(shù)電導(dǎo)率傳感電機(jī)對液體進(jìn)行測量，進(jìn)而確定電導(dǎo)池常數(shù)。

電感式電導(dǎo)率儀在校準(zhǔn)方面比較特殊，電感式電導(dǎo)率儀主要用來測定高電導(dǎo)率的液體，設(shè)置的量程比較高，如果采用低量程的校準(zhǔn)方式會導(dǎo)致測量的結(jié)果不準(zhǔn)確，因此需要采取的電導(dǎo)率溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，保證校準(zhǔn)結(jié)果的科學(xué)性。

2.誤差、重復(fù)性校準(zhǔn)

根據(jù)儀器引用誤差的規(guī)定進(jìn)行誤差測試的過程中主要是通過對電導(dǎo)池常數(shù)的調(diào)節(jié)完成，不需要變動其他的設(shè)置。在兩種標(biāo)準(zhǔn)液的測量中需要重復(fù)測量，測量的次數(shù)一般為3次，然后綜合各個測量結(jié)果選擇平均值，對誤差進(jìn)行計劃。因此在工業(yè)控制純水用電導(dǎo)率儀中盡可能采用低標(biāo)準(zhǔn)溶液。常規(guī)的電感式電導(dǎo)率儀則可以采取高標(biāo)準(zhǔn)溶液，這種測量方式獲得的結(jié)果更客觀。

3.穩(wěn)定性校準(zhǔn)

工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀的構(gòu)造以及性能等都與實(shí)驗(yàn)室的電導(dǎo)率儀存在較大的差別，在電導(dǎo)率的檢測中時間一般都比較長，同時一般需要進(jìn)行連續(xù)測試，因此對電導(dǎo)率儀的工作穩(wěn)定性要求比較高，在校準(zhǔn)的過程中需要對穩(wěn)定性進(jìn)行檢測，保證工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀使用效果。

結(jié)語：

綜上所述，工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀是工業(yè)生產(chǎn)中對液體導(dǎo)電能力測定的重要儀器設(shè)備，但是新的儀器設(shè)備或者使用一段時間后的儀器設(shè)備準(zhǔn)確率會存在一定的影響，容易造成測定誤差。需要對工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀進(jìn)行校準(zhǔn)，保證測定的準(zhǔn)確性。工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀與實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀存在較大的差別，在校準(zhǔn)的方面也需要結(jié)合儀器的型號，應(yīng)用的特點(diǎn)等選擇合理的校準(zhǔn)方法，保證電導(dǎo)率儀的精確性，為工業(yè)生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的測定數(shù)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 傅家樂. 工業(yè)控制用電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)方法的研究[J]. 中國計量，2015（3）：101-103.

[2] 侯美英，王海，宋小平. 在線電導(dǎo)率儀現(xiàn)場校準(zhǔn)方法的探討[J]. 計量技術(shù)，2017（7）：53-55.

[3] 于得水，李域，龔敏珍. 在線電導(dǎo)率儀計量現(xiàn)狀及校準(zhǔn)方法研究[J]. 計量技術(shù)，2017（10）：58-61.