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电导率仪温度补偿两套公式的根源及其优

劣

技术篇化学计量与分析技术 电募率仪温度补偿两童公式昀 稂源及其优劣 口张国城 一 ,前言

水溶液的电导率受温度影响较大.温度越高.电导率 值越大.而温度补偿就是为了克服温度的影响,将溶液在 实际温度下的电导率值转换为参考温度(一般为25℃)下 的电导率值.使得溶液在不同温度下的电导率具有可比 性.以满足各行各业比对或控制指标的需要2008年开始 实施的JJG376—2007((电导率仪》检定规程加入了电导率 仪温度补偿系数误差性能的检定要求但是由于JJG376— 2007给出的计算公式缺乏推导过程和解释说明.在具体 执行过程中引起很大争议.很多人认为JJG376—2007给出 的温度补偿系数的计算公式是错误的本文将通过揭示 存在两套温度补偿系数计算公式的事实.分析产生两种 温度补偿技术的根源.并结合实验数据比较两种技术的 优劣.为仪器生产厂家提供技术建议.给广大计量工作者 和仪器工作者提供参考 二,温度补偿两套公式的存在

在电导率仪的检定过程中.我们发现具有温度调节 功能或温度传感器的电导率仪.根据其温度补偿系数检 定的原理或计算公式,可以分为以下两类:

仪器I:对于较新式的仪器.包括部分数显式DDS一11A

(上海智光仪器厂生产),新款DDS一307,DDS一308A和国外 公司生产(~IEUTECH生产的con5)的电导率仪.调节仪器 的温度设置.发现电导率示值发生明显变化此类仪器的温 度补偿系数误差的检定步骤.根据JJG376～1985《电导仪试 行》检定规程,应该先调节常数K=I.00,再调整温度(15℃ 或35℃),其温补系数计算公式如下: K旷K蝌 =—— w()

仪器II:对于老式的数显式电导率仪.如DDS一11A, DDS一12A,DDS一307(旧款),其面板上具有温度调节旋钮, 但是调节温度时,电导率没有发生任何变化.此时可以观察 到其常数fftK发生变化.所以,笔者认为这类仪器应该先调 节温度,再调节常数K=I.00,此时仪器也能进行温度补偿. 86±里重璺里!!:

但是大量实践表明,这种方法利用式(1)计算得到的温度补 偿系数和常设值a=2.O%差别很大,如表1所示.而且不同 温度得到的值不同.如果把式(1)变换为 MH—KMv (=一 m (71R)(2)

则利用式(2)计算得到的温补系数iX----2.O%.相反,如 果将仪器I的检测值利用式(2)计算,则得到的结果与将 仪器II的检测值通过式(1)计算得到的偏差完全一致. 需要声明的是.这两类仪器的区别不在于其温度补 偿步骤的不同.它们的本质区别在于使用了两套不同的 温度补偿系数计算公式.或者说两种不同的温度补偿方 法.同时为了便于下面讨论,根据国产电导率仪的特点.

假设a=2.0%

表1两类仪器通过两套不同公式计算得到的温度 补偿系数

补偿前的补偿后的n(%/oc) 电导率温度电导率值 (℃)(

\式(1)式(2) 1562.22.0o1.67 仪器I

3541.662.oo2.50 50.0

l56o.01.672.0o 仪器II 3540.o2.5O2.0o 三两套公式存在的根源

仪器I的温补系数应该通过式(1)计算.仪器II的温补 系数应该通过式(2)计算.为什么这两类仪器的温度补偿 会存在两套公式呢,其根源在哪里?

我们从电导率与温度的关系人手.根据JJG376— 2007,对于电导率大于1×10?cm一的强电解质.电导率 值与温度存在线性关系: Kr=Ko[1+a(T-To)](3)

对于式(3),很多人认为JJG376—2007中描述的KhⅡt为 ,对应于温度To=25~C的情况.或者说是未进行任何温度 补偿时测得的实际值;而对应于K为补偿后的值,从 化学计量与分析技术技术篇 而得到:

K,n=Ⅶ{[1+(7)](4)

rh式(4)可推导出式(2).可『见,仪器Il是以式(4)为