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[光谱/光度] 电导率仪的温度补偿问题

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刘彦刚 发表于 2009-6-3 18:10:51 | 显示全部楼层
ofooo :
     我验算了一下规程给出的4种标准物质的温度系数,规律是:电导率越大的标准物质,其温度系数越小;同一种标准物质,温度越高时,温度系数越大。都以35度相对25度,和15度相对于25度来计算,最大的温度系数为0.02048,最小的为0.01724。看来现有大多数温度系数不能设定,固定一温度系数,很不合理。当然对于这样固定一温度系数的电导率仪,该固定值都不去测(使用户知道自已的电导率仪的温度系数是多少),更是不应该!
 楼主| ofooo 发表于 2009-6-3 18:58:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-3 19:02 编辑

不知道刘兄是怎么计算的?
我计算结果是:
GBW(E)130106  (0.14085)   a=1.92%
GBW(E)130107   (1411)  a=1.95%
GBW(E)130108    (147.4) a=1.99%
还有就是突然想到一个问题,刘兄认为a=(kMR-kMv)/KMR/(T-To)
不知道能够给个检定过程数据的例子,检定步骤与规程相同否?
谢谢:)
 楼主| ofooo 发表于 2009-6-3 19:37:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-3 19:39 编辑

刘兄:
或许这个数据说明了你支持的那个公式的问题。
因为从实验数据看,不同浓度的KCl溶液的电导率-温度是一条非常漂亮的直线
说明温补系数a并不是随机变化的
如果按规程公式a=(kMR-kMv)/KMV/(T-To)
有k=k25[1+a(T-To)]=K25*a*T+k25(1-aTo)
即电导率是一条经过点(25,k25),且斜率为K25*a的直线
由实验数据得到,对于1411的溶液,斜率=27.44=1411*a ,计算得到a=1.95%
且这个值在15-35间是不变化的
而且这个方法算出的,其他浓度的a值也和2.0%很接近
所以,对于规程的公式,我现在已经深信不疑,而且通过分析可以证明它是正确的
想听听刘兄的计算过程,因为我利用两个公式都没有算出您说的那两个值来
 楼主| ofooo 发表于 2009-6-3 19:56:08 | 显示全部楼层
其实两个公式的本质区别,我前面已经阐述过了,就是他们对电导率与温度关系式中To的定义不同
对于规程公式,是以25C为出发点,认为任何温度下的值都是由25C时换算来的,即:k=k25[1+a(T-T25)],所以进行温度补偿时,也是通过这个公式反算出k25的,而且这个计算结果是唯一的。
对于你坚持的公式,是以任意的测试温度为出发点,认为任何温度下的电导率值都可以由其换算出,即k=ko[1+a(T-T0)],而温度不尝试只不过是取了T=25,即k25=ko[1+a(25-T0)]。这个方法是错误的,因为温度立足点T0不同,则算得的k25是很不同的,不信你可以通过15度和35度时分别算出k25。
就这个问题,我这几天正在写一篇文章,用纯数学分析方法来阐述这个问题,有机会请刘兄帮我指点指点。
应该感谢版主把这个话题列为推荐主题,所以我干脆把我这几天研究的最主要的几条心得都拿出来分享一下,希望这个话题能继续持续下去,直至最后解决温度补偿问题。
也希望刘兄对我的观点多提意见
不过我们的观点都在前面都已阐述过了,接下来就是拿出实验数据或新的观点来进行更深入的辩解

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乔浩 + 1 鼓励这样敢于质疑的探究精神�

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刘彦刚 发表于 2009-6-4 06:12:54 | 显示全部楼层
ofooo :
     你好!
     你的研究已经很深入了!我要复下来,认真学习!我现将我的验算例子给出一个,请你检查对否?
     我认为对于真实的电解质溶液,要用规程给出的式(5)验算:
     a=(k-kR)/[kR(t-tR)]
        对于35度相对于25度:
     a=(176.5-146.5)/[146.5(35-25)]=0.02048
        对于15度相对于25度:
     a=(118.5-146.5)/[146.5(15-25)]=0.01911
 楼主| ofooo 发表于 2009-6-4 07:42:50 | 显示全部楼层
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-4 07:47 编辑

刘兄:
从你给的实验数据看
15        25        35
118.5        146.5        176.5
做电导率-温度关系图,也可以得到一个很漂亮的曲线,r=0.9998
以k=k25[1+a(T-25)]为出发点,它是一条经过点(25,146.5)的直线,斜率为a*k25
可以求得a=1.98%,这与常识还是很相符的。
所以你原来的计算方法有问题,即你坚持的公式是错误的。
可以这么说吧,k=k25[1+a(T-25)]是一条确定的唯一的直线,所以任意温度算出的值都是统一确定的(方法I)
而k25=k0[1+a(25-T0)]是由经过点(T0,k0)且斜率为a*k0的直线,且点(T0,k0)是沿着实验值分布的(方法II),所以它是一系列直线构成的直线簇。如果a=2.0%的话,实际上存在一个温度点Ts。
当|T-Ts|<|25-Ts|时,方法II能得到比方法I更准确的结果,但这个温度范围特窄,一般<1C,所以缺乏意义。这时因为大部分溶液的Ts都很接近于25C,所以大部分情况下方法I的温度补偿结果比方法II好得多,而且也和实验结果很接近。所以在误差允许范围之内,居于公式k25=k0[1+a(25-T0)]的温度补偿是正确的。
实际上考虑到a不一定取2%时,通过改变a值可以使方法I补偿结果和实验值完全吻合。这也是我在27楼给出的不同溶液的a值。可以看出,浓度越稀,a值越小越接近于2.0%。所以对于稀溶液,大部分国产电导率仪(a一般内定为2.0%)能给出比较准确的数值,但是当浓度很大时,需要提供调整a的功能才能使测量结果更准确。
地下城与勇士 发表于 2022-12-6 15:13:30 | 显示全部楼层
感谢两位大佬的讨论,让我这个新入行的小白在十年后也可以学习到很多知识。
星光不问赶路人 发表于 2022-12-8 15:32:13 | 显示全部楼层
你好,这个需要看正版的电导率检定规程,百度的有一个 公式是错误的,所以计算出来是不对的,基本上围绕在2.000附近。电导率有些事没有 配置温补系数
流氓小浦 发表于 2023-3-30 15:56:00 | 显示全部楼层
刘彦刚 发表于 2009-5-29 06:55
ofooo :
     你好!
     感谢你给了我这么多的一手资料,你检的电导率仪真多!我还没检到过有检过DDS-30 ...

老师你好 平时常见的DDS-307怎么检定这个温补系数 还有电阻箱温度部分跟电导率仪怎么连接
刘彦刚 发表于 2023-3-31 06:54:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2023-3-31 07:01 编辑
流氓小浦 发表于 2023-3-30 15:56
老师你好 平时常见的DDS-307怎么检定这个温补系数 还有电阻箱温度部分跟电导率仪怎么连接 ...


老师你好 平时常见的DDS-307怎么检定这个温补系数 还有电阻箱温度部分跟电导率仪怎么连接

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对于DDS-307常是没有温度补偿系数设定,就是固定的2.0,你就只要检定他是2.0吗就可以。模拟温度的电阻箱接电导率仪的温度探头输入端就可以哦!
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