[发明专利]暂态直流电导测量方法及装置

说明书

本发明提供了一种可以将通过待测物体的恒压直流电流进行正反方向转换，以其中一个方向的电流作为测量待测物体电导的测量电流，以分时通入的相反方向的电流作为防止流过待测物体的电流使待测物体产生的极化现象和防止流过测量电极的电流对测量电极产生电解腐蚀效应的去极化电流，同时选取所述测量电流在流动时间内变化最小的时刻（实际中为极短的一段时间）对所述测量电流进行采样，得到作为计算待测物体的电导的样本电流值的电导测量方法及装置：暂态直流电导测量方法及装置。所述暂态直流电导测量方法测量电导的装置包括五个部分：①恒压直流电源；②电流换向装置；③电流采样装置；④测量电极，包括④‑1第一测量电极和④‑2第二测量电极；⑤控制处理装置。

技术领域

本发明涉及一种电导测量方法及装置，尤其涉及一种暂态直流测量电导的测量方法及其装置。

背景技术

电导（率）是水体和多种溶液的重要指标之一，在供水、医疗卫生、日常生活、工农业生产中很多时候都需要对液体的电导进行测量，有时还需根据电导对其他参数指标进行判断，例如养殖业中需要通过电导确定水体的含盐量，以确保适合鱼类的生长。

目前电导的测量主要有三种：

第一种是直流恒流测量法，这种方法的原理是利用电导是电阻的倒数(G=1/R)的原理将电阻转化为电导的测量方法。由于这种测量方法比较简单，因此目前这种电导测量方法是用的最多的，但是这种测量方法存在几个问题：一是线性度差，二是间接测量，数据的科学性差：因为这种方法并不是直接对电导进行测量，而是先测得待测物体的电阻，然后再根据电导是电阻的倒数的原理换算出电导，因此，这种测量方法测得的数据都是一种间接数据；三是有极化问题，因为由于这种测量方法是在待测物中输入恒定直流电流，而直流电流的特性是单向流动，而单向流动的电流很容易导致待测物体产生极化现象，也就是随着测量时间的延长，待测物体的电阻渐渐变大或变小，显然电阻的这种变大或变小将直接影响待测物的电导，使得到电导数据误差越来越大；四是测量电极极易被电解腐蚀，导致测定的数值不准确：由于通入的是直流电，而直流电具有的电解效应决定通过直流电的电极极易在待测介质中（例如海水、过程液体等）被电解腐蚀；

第二种是直流恒压法：这种方法是利用两端电压一定的导体，流过的电流与电导成正比(I=U×G)的原理测定电导。由于这种方法涉及到将直流电流通过待测物体，因此直流恒流法测量中存在的电极容易被电解腐蚀和待测物体容易产生极化现象等问题同样不可避免；

第三种是正弦波交流恒压法：这个测量方法也是利用两端电压一定的导体，流过的电流与电导成正比的原理测定电导。由于这种方法需要在电路中用到整流、转换电路测定测量电路的电流，而通过整流、转换电路测定电流的方法得到的电流是一个电流等效值，而电流等效值受导线分布电容、电感等带来的杂散电流影响较大，因此，用这种方法得到的电导数据并不准确，同时由于正弦交流电流在实际使用时受环境因素的影响不可避免地具有直流分量（即不可能完全对称），因此，用正弦交流电测量的时候仍然会出现直流恒流法和直流恒压法中存在的被测物体极化和测量电极被电解腐蚀的问题。

基于现有电导测量方法中存在的上述种种问题，以及电导测量对生产生活以及科学研究的重要意义，开发一种可以克服现有电导测量方法不可避免的问题，使电导测量更加科学、准确的电导测量方法具有重大的科学和实践意义。

发明内容

本发明提供了一种可以将通过待测物体的恒压直流电流进行正反方向转换，以其中一个方向的电流作为测量待测物体电导的测量电流，以分时通入的相反方向的电流作为防止流过待测物体的电流使待测物体产生的极化现象和防止流过测量电极的电流对测量电极产生电解腐蚀效应的去极化电流，同时选取所述测量电流在流动时间内变化最小的时刻（实际中为极短的一段时间）对所述测量电流进行采样，得到作为计算待测物体电导的样本电流值的电导测量方法及装置：暂态直流电导测量方法及装置。