[发明专利]溶液电导率的测量方法

说明书

本申请是申请号为200610030555.6，申请日为2006年8月30日的名称为“溶液电导率的测量方法”的中国专利申请的分案申请 

技术领域

本发明涉及溶液电导率或电阻率的测量方法，尤其涉及能消除电极极化以及长电缆影响的溶液电导率或电阻率的测量方法。 

背景技术

溶液电导率的基本测量方法是将电极置入溶液，通过电极向溶液通电，测量电极两端的电压U以及流过的电流I，计算电极之间的电阻R＝U/I，用公式G＝C/R来计算溶液电导率，其中C为电极常数，电阻率为电导率的倒数。但是溶液中的电极通电后会产生极化，U/I会随着时间而改变，因此，会产生测量误差。防止极化引起测量误差的基本方法是通过交流电进行测量，当测量系统的连接电缆很短时，频率越高，精度越高。但是连接电缆总存在一定的等效电容，频率越高，该电容将引起越大的误差。因此两者是矛盾的。 

中国专利申请号为CN 200410066147.7的文件公布一种测量方法，电极被二个频率的正弦信号进行激励，分别求得二个阻抗模|Z_a|和|Z_b|，以及r＝|Z_a|/|Z_b|然后利用 

g=K/(|Za|1+r2-14-r2)]]>

求得溶液电导率值。该方法能消除极化的影响，但不能同时消除电极极化以及长连接电缆的影响。 

中国专利号为ZL02111820.5的专利介绍一种用有用功的概念进行测量的方法，测量溶液的电压和电流，利用公式 

G＝C*∫I²dt/∫U*Idt 

求得溶液电导率，它也能消除极化的影响，但是方法本身并不涉及消除长 电缆影响的问题。 

文件DE4233110A1公布了一种找到最优激励频率的方法，它用二个相邻的频率(频率约相差20％)进行测量，如果二次结果相差很小，则认为所用频率是合适的，否则改变频率，重新测量，直到找到最优频率，并且得到误差的估计。但是测量方法本身是传统的单频率方法。文件US6369579B1公布的一种方法，介绍了电极极化的模型，据此模型，发明了一种至少用二个频率来激励电极并求出电极之间的电阻值R和溶液电导率的方法，虽然该模型是一个较复杂的电极模型，方法中是利用复阻抗计算来求解的，是一种谐波激励法。但模型中没有特别考虑长电缆的影响。所以不太适合于有长电缆时的情况。 

在溶液电导率测量中，给电极的激励可以分为交流方波电压、交流方波电流或正弦波激励，在激励电路或输入运放测量电路等不会饱和的情况下，交流方波电流激励法能用较低的频率测得精确的结果。但是频率不能太低，否则由于极化的原因，交流方波电流激励法会导致激励电路或输入运放电路的饱和，引起测量误差。由于在实际测量中，电缆等效电容和电极极化总是同时存在的，因此不论用何种频率进行测量，用通常的方法，总有误差存在。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能避免电极极化，电缆电容对测量的不利影响，获得溶液准确的电导率或电阻率值的测量方法。 

本发明提出一种溶液电导率的测量方法，当连接电缆及电极在某一频率的交流方波电流(电流幅值为I_H，半周期为T_H)的激励下，可以得到确定的响应电压波形函数