CN102288933B - 一种用于低于10us/cm的溶液电导率测量的校准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低于10us/cm的溶液电导率测量的校准方法，其意在解决现有的算法容易导致对电导率的校准曲线出现偏差以及使电导率读数出现错误的情况。本发明包括一个参比电导率仪以及一台处理器的校准设备，通过如下方法实现：通过电导率测量设备与参比电导率仪测量1×10-5mol/L的氯化钾溶液的电导率值，并记录作为一个校准点；通过电导率测量设备与参比电导率仪测量3×10-5mol/L的氯化钾溶液的电导率值，作为另一个校准点。并且，前述步骤所执行的测量，至少有一种算法以修正电导率测量设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于溶液电导率校准方法，尤其是低于10us/cm的溶液电导率测量的校准方法。
背景技术
对溶液电导率的测量必须定期进行校准。在已有的技术中，对电导率常用的校准方法是：通过校准溶液对电池常数进行校准。具体来说，是通过带有温度传感器的特定电极浸入被测液，产生测量信号的变形，通过算法复杂集的执行进行检测。但该校准方法容易造成校准曲线发生偏差的问题：一方面，使用该种方法对电导率范围在0.055-200us/cm甚至更高值的溶液电导率进行校准，如果以200us/cm或者84us/cm为点进行校准，校准获得的结果相对而言是较为准确的，但是如果外推至10us/cm或以下的校准点，同样的方法就可能发生偏差进而导致测试数据结果无法接近真实值；另一方面，市场上在售的校准液，尤其是电导率较低的校准液，因为容易受空气中二氧化碳污染而导致校准溶液的实际电导率偏高，特别是根据现有的校准技术，对10us/cm及以下的电导率测量就很难得到真实的数值；此外，现有技术是通过校准电池常数来完成对仪器的校准，而测量高电导率校准溶液时由于电极表面电流密度过大，会导致电极极化而使电导率读数偏低；并且由于在电极/溶液界面处串连的电容偏小，导致电荷效应偏离测量而得到错误读数。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中所述校准测试数据容易失真问题而提供一种较为合理的校准方法。
本发明解决上述问题的方案是：基于两点构建的校准曲线来增加校准结果的准确性。
首先，通过使用电导率测量设备与参比电导率仪测量1×10-5mol/L的氯化钾溶液的电导率值作为一个校准点；其次，通过使用电导率测量设备与参比电导率仪测量3×10-5mol/L的氯化钾溶液的电导率值作为另一个校准点。由此产生电导率数据构建校准曲线，根据该曲线提供电导率的校准系数。
作为本发明进一步改进，前述步骤所执行的测量由至少一种算法修正电导率测量设备，并且由此产生的电导率。
本发明与现有技术相比，能在0.055-10us/cm的范围内提高电导率校准结果的真实性，采用两点校准的方法不仅简洁方便，而且在操作实用性方面具有明显的优势。
附图说明
附图1以图示的方式表示电导率与KCL溶液浓度的关系函数
附图2以图示的方式表示根据本发明获得的校准曲线
附图3以图示的方式表示电导率与KCL溶液浓度的关系函数，是根据本发明获得的第一实施例。
附图4以图示的方式表示表示电导率与KCL溶液浓度的关系函数，是根据本发明获得的第二实施例。
具体实施方式
实施例1：
实施的具体步骤为：采用梅特勒-托利多FiveEasy电导率仪为参比电导率仪，被测液温度恒定在25±0.1℃，采用氮气保护被测液，被测液均由基准氯化钾试剂配制而成，所有使用的容器均采用没有离子溶出的塑料器，配制电导率测量溶液的水为电阻率≥18.0MΩcm的高纯水。
附图1以图示的方式表示电导率与KCL溶液浓度的关系函数。
参比电导率仪与电导率仪测量设备同时测量不同浓度的KCL溶液形成了图1曲线。图1中，系列1为待校准电导率仪测量的电导率曲线，系列2为参比电导率仪测量的电导率曲线。
根据附图1可以看到曲线系列1与曲线系列2的差值随着电导率增大或减小而逐渐变得更大。
曲线系列1与曲线系列2的差值，对于电导率大于3us/cm或者小于1us/cm时，电导率仪的测量值是不能作为可靠测量值的。
附图2以图示的方式表示根据本发明方法的第一实施例步骤(a)(b)得到的校准曲线。
附图3以图示的方式表示电导率与KCL溶液浓度的关系函数。这使得根据本发明对校准方法进行检查成为可能。
附图3中系列1为校准后电导率测量设备测量的电导率曲线，系列2为参比电导率仪测量的电导率曲线。值得注意的是，两个测量曲线大体相同。
根据实施例1，表1给出了分别对应电导率测量设备与参比电导率仪测量的电导率值。
表2是根据本发明对电导率测量设备进行校准后，对应的电导率测量设备与参比电导率仪测量的电导率值。
表1待校准的原始数据
表2电导率校准的检验
实施例2
根据本实施例2：采用梅特勒-托利多FiveEasy电导率仪(配套电极为LE740型)为参比电导率仪，被测液温度恒定在25±0.1℃，采用氮气保护被测液，被测液均由基准氯化钾试剂配制而成，所有使用的容器均采用没有离子溶出的塑料器，配制电导率测量溶液的水为电阻率≥18.0MΩcm的高纯水。
附图3以图示的方式表示电导率与KCL溶液浓度的关系函数。系列1为参比电导率仪测量的电导率曲线，系列2为待校准电导率仪测量的电导率曲线，系列3校准后电导率测量设备测量的电导率曲线。
根据本发明的校准方法，可以实现对电导率在0.055-10us/cm的范围内测量精确校准。
Claims (7)
1.一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，包括在排除对电导率测定产生干扰因素的基础上，测量溶液的电导率，所述方法存在参比电导率仪的情况下，包括至少以下一系列步骤：
(a)通过使用电导率测量设备与参比电导率仪测量1×10-5mol/L的氯化钾溶液的电导率值作为一个校准点；
(b)通过使用电导率测量设备与参比电导率仪测量3×10-5mol/L的氯化钾溶液的电导率值作为另一个校准点；
(c)前述步骤所执行的测量，至少有一种算法以修正低于10μS/cm的溶液电导率测量。
2.根据权利要求1所述的一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，其特征在于：所述任何电导率的测量在电导率测量设备与参比电导率仪内进行测量的溶液在高纯氮气或含量≥99.999％的氩气中进行。
3.根据权利要求1所述的一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，其特征在于：所述氯化钾溶液为基准试剂，且对至少两台不同的电导率测量设备进行校准。
4.根据权利要求1所述的一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，其特征在于：所述步骤包括至少一种算法的使用，该算法执行电导率测量设备的电导率测量值和参比电导率仪的该测量值之间的比较，随后对于每个给定的电导率值使用至少一种算法，推导出电导率测量设备的电导率值作为参比电导率仪给出的参比电导率值函数。
5.根据权利要求1所述的一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，其特征在于：所述校准在电导率为0.055-10μS/cm的范围内进行。
6.根据权利要求1所述的一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，其特征在于：所述电导率测量溶液温度恒定在25±0.1℃。
7.根据权利要求1所述的一种用于低于10μS/cm的溶液电导率测量的校准方法，其特征在于：配制所述氯化钾溶液的水为电阻率≥18.0MΩcm的高纯水。
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