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TECHNICAL ARTICLES電導率傳感器測量出現(xiàn)誤差的原因較多,可能涉及傳感器本身、測量環(huán)境、操作方式等多個環(huán)節(jié)。以下是常見原因及具體分析:
一、傳感器自身問題
電極污染或損壞
電極表面附著污垢(如懸浮物、有機物、水垢),會阻礙離子與電極的接觸,導致測量值偏低(尤其是低電導率介質(zhì)中,影響更明顯)。
電極破損(如玻璃電極裂痕、鉑黑鍍層脫落),會直接改變電極面積或?qū)щ娦?,導致讀數(shù)異常(可能偏高或偏低,視破損程度而定)。
電極老化(如長期使用后鉑黑鍍層磨損、電極引線氧化),會增加接觸電阻,使測量值偏大。
校準失效或錯誤
未定期校準,或校準用標準溶液過期、濃度錯誤(如誤用 1413μS/cm 代替 141.3μS/cm),會導致測量基準偏差。
校準過程操作不當(如電極未玩全浸沒標準液、未待讀數(shù)穩(wěn)定即確認校準),會使校準參數(shù)不準確。
傳感器內(nèi)部故障
溫度補償元件故障(如 Pt1000 溫度傳感器損壞),會導致溫度補償錯誤(電導率對溫度敏感,通常每℃影響約 2%),例如實際溫度 25℃卻按 15℃補償,會顯著偏離真實值。
信號傳輸線路接觸不良(如線纜接頭松動、內(nèi)部斷線),會引入噪聲或信號衰減,導致讀數(shù)波動或偏低。
二、測量環(huán)境干擾
溫度波動劇烈
電導率與溫度呈正相關(guān)(多數(shù)溶液溫度升高,離子活性增強,電導率上升),若被測介質(zhì)溫度快速變化(如 ±5℃/ 分鐘以上),而傳感器溫度補償響應滯后,會導致實時測量值偏差。
環(huán)境溫度與介質(zhì)溫度差異大(如傳感器暴露在空氣中的部分受室溫影響),可能導致溫度補償元件誤判介質(zhì)溫度。
電磁干擾
靠近強電磁源(如大功率電機、變壓器、高頻設備),會干擾傳感器的微弱電信號,導致讀數(shù)漂移、波動(表現(xiàn)為無規(guī)律的偏高或偏低)。
未使用屏蔽線纜或接地不良,會加劇電磁干擾的影響。
介質(zhì)特性影響
介質(zhì)中含氣泡(如攪拌產(chǎn)生的氣泡附著在電極表面),會減少電極與溶液的有效接觸面積,導致測量值偏低。
介質(zhì)含強腐蝕性物質(zhì)(如濃酸、濃堿),可能腐蝕電極表面(如溶解鉑黑鍍層),改變電極特性,導致誤差。
介質(zhì)流速異常(如流速過快導致湍流、過慢導致局部濃度不均),會影響離子在電極周圍的分布,導致讀數(shù)不穩(wěn)定。
三、操作與維護不當
安裝問題
電極浸入深度不足(部分暴露在空氣中),或浸入位置不當(如靠近容器壁、沉積物層),會導致測量區(qū)域的介質(zhì)不具代表性(如沉積物附近電導率偏高)。
電極與容器壁、攪拌器等硬物碰撞,可能造成隱性損傷(如鉑黑鍍層脫落),影響測量精度。
清潔與預處理不足
測量高濃度溶液后未清洗電極,直接測量低濃度溶液,殘留的高電導物質(zhì)會導致低濃度測量值偏高。
長期閑置的電極未提前浸泡(如玻璃電極干燥后未用去離子水活化),會導致初始讀數(shù)偏低且不穩(wěn)定。
儀器設置錯誤
錯誤選擇溫度補償模式(如手動輸入溫度與實際不符,或在非水溶液中啟用基于水溶液的自動補償公式)。
量程選擇不當(如測量低電導率溶液時用高量程檔,會因分辨率不足導致誤差)。
四、其他因素
溶液化學特性特殊:某些溶液(如高濃度酒精、油類)的電導率溫度系數(shù)與常規(guī)水溶液不同,若傳感器按默認系數(shù)補償,會產(chǎn)生誤差。
儀器本身精度不足:低精度傳感器(如誤差等級 ±2% FS)在測量接近量程下限的介質(zhì)時,相對誤差會顯著增大。
總結(jié):測量誤差通常是 “傳感器狀態(tài) + 環(huán)境干擾 + 操作規(guī)范" 共同作用的結(jié)果。排查時可先通過標準液驗證傳感器是否準確(排除校準和硬件問題),再檢查溫度、電磁環(huán)境及安裝操作是否符合要求,逐步縮小范圍。
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