CN111257375A - 一种溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置及方法 - Google Patents
一种溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置及方法，包括除盐水箱、加药瓶、阳离子交换系统、恒温系统、#1电导率测量仪表、冷却系统及#2电导率测量仪表；除盐水箱的出口与加药瓶的出口通过管道并管后分为两路，其中一路与阳离子交换系统的入口相连通，另一路和阳离子交换系统的出口与恒温系统的入口相连通，恒温系统的出口依次经#1电导率测量仪表及冷却系统与#2电导率测量仪表相连通，该装置及方法能够较为准确的测量溶液电导率温度补偿系数及溶液氢电导率温度补偿系数。
Description
技术领域
本发明属于电导率测量领域，涉及一种溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置及方法。
背景技术
温度会直接影响溶液中电解质的电离度、溶解度、离子迁移速率等，从而影响溶液的电导率，并且温度对溶液中各种离子的影响程度是不一样的，表现在电导率测量时，各种离子的温度系数也是互不相同的。所以溶液的电导率温度系数并不是一个常数，而是随离子种类、温度范围以及离子浓度的不同而变化的。电导率随温度变化而变化，为了统一和比较水质，国际上公认25℃作为测量电导率的基准温度。当水温偏离25℃时，就要进行温度补偿，补偿到25℃的电导率。
溶液的温度补偿系数是随着离子的种类、温度范围以及离子浓度的不同而变化的。对于高电导率溶液，采用相对固定的经验值进行温度补偿，基本能满足测量要求。但对于电力、电子等涉及纯水的行业，温度补偿则很复杂，电导率和氢电导率的温度补偿系数随温度的变化而变化，同一水样的电导率温度补偿系数和氢电导率温度补偿系数也不同。很多在线(氢)电导率表由于温度补偿选择不合适，导致测量结果产生很大的误差。例如，我国大部分电厂采用的国产(氢)电导率表都采用2％/℃的线性温度补偿系数，不能满足发电厂测量水样种类多变的要求。如果能够构建一种试验装置，通过试验得到不同溶液的(氢)电导率温度补偿系数，将能有效减少甚至消除温度变化产生的误差，显著提高溶液(氢)电导率的测量准确性，但是现有技术中没有类似的公开。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置及方法，该装置及方法能够较为准确的测量溶液电导率温度补偿系数及溶液氢电导率温度补偿系数。
为达到上述目的，本发明所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置包括除盐水箱、加药瓶、阳离子交换系统、恒温系统、#1电导率测量仪表、冷却系统及#2电导率测量仪表；
除盐水箱的出口与加药瓶的出口通过管道并管后分为两路，其中一路与阳离子交换系统的入口相连通，另一路和阳离子交换系统的出口与恒温系统的入口相连通，恒温系统的出口依次经#1电导率测量仪表及冷却系统与#2电导率测量仪表相连通。
还包括流量计、第一调节阀门及第二调节阀门，其中，除盐水箱的出口与加药瓶的出口通过管道并管后与流量计的入口相连通，流量计的出口分为两路，其中一路经第二调节阀门与阳离子交换系统的入口相连通，另一路与第一调节阀门的入口相连通，第一调节阀门的出口和阳离子交换系统的出口与恒温系统的入口相连通。
流量计的入口处连通有分流管道。
还包括磁力泵及微量加药泵，其中，磁力泵的入口与除盐水箱的出口相连通，微量加药泵的入口与加药瓶的出口相连通，磁力泵的出口与微量加药泵的出口通过管道并管后与流量计的入口相连通。
还包括惰性气体进口管及惰性气体出口管，其中，惰性气体进口管与加药瓶的气体入口相连通，惰性气体出口管与加药瓶的气体出口相连通。
阳离子交换系统为阳离子树脂交换柱或电再生阳离子交换器或电除盐或其它形式的阳离子交换装置。
惰性气体进口管中的惰性气体为氮气或者氩气或者其它不与接触介质发生的反应的气体。
本发明所述的溶液电导率温度补偿系数试验方法包括以下步骤：
根据待试验溶液的水质向加药瓶中加入与其水质相同的溶液，再向加药瓶中通入惰性气体，以除去溶液中的杂质气体，除盐水箱输出的电导率为0.060μS/cm的高纯水与加药瓶输出的溶液汇流后以设定流速直接进入到恒温系统中加热至T℃，然后经#1电导率测量仪表测量T℃下的电导率κT，随后经冷却系统冷却至25℃后，通过#2电导率测量仪表测量25℃下的电导率κ25，则待试验溶液在温度T℃下的电导率温度补偿系数β为：
本发明所述的溶液氢电导率温度补偿系数试验方法包括以下步骤：
根据待试验溶液的水质向加药瓶中加入与其水质相同的溶液，再向加药瓶中通入惰性气体，以除去溶液中的杂质气体，除盐水箱输出的电导率为0.060μS/cm的高纯水与加药瓶输出的溶液汇流后以设定流速进入阳离子交换系统中，通过阳离子交换系统除去溶液中的杂质阳离子，然后经恒温系统加热至T℃，再经#1电导率测量仪表测量T℃下的氢电导率JT，随后经冷却系统冷却至25℃后通过#2电导率测量仪表测量25℃下的氢电导率J25，则待试验溶液在温度T℃下的氢电导率温度补偿系数α为：
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置及方法在具体操作时，通过恒温系统将溶液加热至T℃，通过冷却系统对溶液进行冷却，通过#1电导率测量仪表及#2电导率测量仪表分别测量不同温度下溶液的电导率及氢电导率，并以此计算溶液在T℃下电导率温度补偿系数及氢电导率温度补偿系数，操作方便、简单，为工业应用中在线电导率表及氢电导率表的温度补偿提供可靠数据，有效提高电导率表及氢电导率表的测量准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为除盐水箱、2为磁力泵、3为加药瓶、4为微量加药泵、5为惰性气体进口管、6为惰性气体出口管、7为分流管道、8为流量计、9为第一调节阀门、10为恒温系统、11为#1电导率测量仪表、12为冷却系统、13为#2电导率测量仪表、14为第二调节阀门、15为阳离子交换系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置包括除盐水箱1、加药瓶3、阳离子交换系统15、恒温系统10、#1电导率测量仪表11、冷却系统12及#2电导率测量仪表13；除盐水箱1的出口与加药瓶3的出口通过管道并管后分为两路，其中一路与阳离子交换系统15的入口相连通，另一路和阳离子交换系统15的出口与恒温系统10的入口相连通，恒温系统10的出口依次经#1电导率测量仪表11及冷却系统12与#2电导率测量仪表13相连通。
本发明还包括流量计8、第一调节阀门9及第二调节阀门14，其中，除盐水箱1的出口与加药瓶3的出口通过管道并管后与流量计8的入口相连通，流量计8的出口分为两路，其中一路经第二调节阀门14与阳离子交换系统15的入口相连通，另一路与第一调节阀门9的入口相连通，第一调节阀门9的出口和阳离子交换系统15的出口与恒温系统10的入口相连通，其中，流量计8的入口处连通有分流管道7。
本发明还包括磁力泵2、微量加药泵4、惰性气体进口管5及惰性气体出口管6，其中，磁力泵2的入口与除盐水箱1的出口相连通，微量加药泵4的入口与加药瓶3的出口相连通，磁力泵2的出口与微量加药泵4的出口通过管道并管后与流量计8的入口相连通；惰性气体进口管5与加药瓶4的气体入口相连通，惰性气体出口管6与加药瓶4的气体出口相连通。
具体的，阳离子交换系统15为阳离子树脂交换柱或电再生阳离子交换器或电除盐或其它形式的阳离子交换装置，惰性气体进口管5中的惰性气体为氮气或者氩气或者其它不与接触介质发生的反应的气体。
本发明所述的溶液电导率温度补偿系数试验方法包括以下步骤：
根据待试验溶液的水质向加药瓶3中加入与其水质相同的溶液，再向加药瓶3中通入惰性气体，以除去溶液中的杂质气体，打开第一调节阀门9，关闭第二调节阀门14，除盐水箱1输出的电导率为0.060μS/cm的高纯水与加药瓶3输出的溶液汇流后以设定流速直接进入到恒温系统10中加热至T℃，然后经#1电导率测量仪表11测量T℃下的电导率κT，随后经冷却系统12冷却至25℃后，通过#2电导率测量仪表13测量25℃下的电导率κ25，则待试验溶液在温度T℃下的电导率温度补偿系数β为：
本发明所述的溶液氢电导率温度补偿系数试验方法包括以下步骤：
根据待试验溶液的水质向加药瓶3中加入与其水质相同的溶液，再向加药瓶3中通入惰性气体，以除去溶液中的杂质气体，关闭第一调节阀门9，打开第二调节阀门14，除盐水箱1输出的电导率为0.060μS/cm的高纯水与加药瓶3输出的溶液汇流后以设定流速进入阳离子交换系统15中，通过阳离子交换系统15除去溶液中的杂质阳离子，然后经恒温系统10加热至T℃，再经#1电导率测量仪表11测量T℃下的氢电导率JT，随后经冷却系统12冷却至25℃后通过#2电导率测量仪表13测量25℃下的氢电导率J25，则待试验溶液在温度T℃下的氢电导率温度补偿系数α为：
本发明通过溶液电导率温度补偿系数试验及溶液氢电导率温度补偿系数试验，可在一定温度范围内测量不同离子种类、不同浓度的溶液电导率及氢电导率，以计算其温度补偿系数，为研究电导率及氢电导率与温度、电导率温度补偿系数及氢电导率温度补偿系数与温度的关系提供可靠数据。
本发明通过试验确定不同离子种类、不同浓度的溶液在一定温度范围内的电导率温度补偿系数及氢电导率温度补偿系数，可应用于各行业的在线电导率表及氢电导率表的温度补偿，消除温度对电导率表及氢电导率表测量造成的影响，提高电导率表及氢电导率表的测量准确性。
Claims (9)
1.一种溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，包括除盐水箱(1)、加药瓶(3)、阳离子交换系统(15)、恒温系统(10)、#1电导率测量仪表(11)、冷却系统(12)及#2电导率测量仪表(13)；
除盐水箱(1)的出口与加药瓶(3)的出口通过管道并管后分为两路，其中一路与阳离子交换系统(15)的入口相连通，另一路和阳离子交换系统(15)的出口与恒温系统(10)的入口相连通，恒温系统(10)的出口依次经#1电导率测量仪表(11)及冷却系统(12)与#2电导率测量仪表(13)相连通。
2.根据权利要求1所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，还包括流量计(8)、第一调节阀门(9)及第二调节阀门(14)，其中，除盐水箱(1)的出口与加药瓶(3)的出口通过管道并管后与流量计(8)的入口相连通，流量计(8)的出口分为两路，其中一路经第二调节阀门(14)与阳离子交换系统(15)的入口相连通，另一路与第一调节阀门(9)的入口相连通，第一调节阀门(9)的出口和阳离子交换系统(15)的出口与恒温系统(10)的入口相连通。
3.根据权利要求2所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，流量计(8)的入口处连通有分流管道(7)。
4.根据权利要求2所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，还包括磁力泵(2)及微量加药泵(4)，其中，磁力泵(2)的入口与除盐水箱(1)的出口相连通，微量加药泵(4)的入口与加药瓶(3)的出口相连通，磁力泵(2)的出口与微量加药泵(4)的出口通过管道并管后与流量计(8)的入口相连通。
5.根据权利要求1所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，还包括惰性气体进口管(5)及惰性气体出口管(6)，其中，惰性气体进口管(5)与加药瓶(3)的气体入口相连通，惰性气体出口管(6)与加药瓶(4)的气体出口相连通。
6.根据权利要求1所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，阳离子交换系统(15)为阳离子树脂交换柱或电再生阳离子交换器或电除盐或其它形式的阳离子交换装置。
7.根据权利要求1所述的溶液电导率/溶液氢电导率的温度补偿系数试验装置，其特征在于，惰性气体进口管(5)中的惰性气体为氮气或者氩气或者其它不与接触介质发生的反应的气体。
8.一种溶液电导率温度补偿系数试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据待试验溶液的水质向加药瓶(3)中加入与其水质相同的溶液，再向加药瓶(3)中通入惰性气体，以除去溶液中的会影响溶液电导率的杂质气体，打开第一调节阀门(9)，关闭第二调节阀门(14)，除盐水箱(1)输出的电导率为0.060μS/cm的高纯水与加药瓶(3)输出的溶液汇流后以设定流速直接进入到恒温系统(10)中加热至T℃，然后经#1电导率测量仪表(11)测量T℃下的电导率κT，随后经冷却系统(12)冷却至25℃后，通过#2电导率测量仪表(13)测量25℃下的电导率κ25，则待试验溶液在温度T℃下的电导率温度补偿系数β为：
9.一种溶液氢电导率温度补偿系数试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据待试验溶液的水质向加药瓶(3)中加入与其水质相同的溶液，再向加药瓶(3)中通入惰性气体，以除去溶液中会影响溶液电导率的杂质气体。关闭第一调节阀门(9)，打开第二调节阀门(14)，除盐水箱(1)输出的电导率为0.060μS/cm的高纯水与加药瓶(3)输出的溶液汇流后以设定流速进入阳离子交换系统(15)中，通过阳离子交换系统(15)除去溶液中的杂质阳离子，然后经恒温系统(10)加热至T℃，再经#1电导率测量仪表(11)测量T℃下的氢电导率JT，随后经冷却系统(12)冷却至25℃后通过#2电导率测量仪表(13)测量25℃下的氢电导率J25，则待试验溶液在温度T℃下的氢电导率温度补偿系数α为：
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