一种新型工业电导信号测量仪研制

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1、浙江大学硕士学位论文摘要电导测试技术是利用溶液的成分和电导率之间具有一定关系的特性来分析介质溶液的特性及其规律性的测量方法，其中由于电极电导率测量法采用的电极结构简单，造价低廉，测量范围广，在工业生产过程中得到了广泛的应用。本文对电极电导率法进行了研究。作者在参阅国内外大量相关参考文献的基础上，从电导测试技术的原理性研究出发，详细分析了采用交流激励的传统电导测试系统所面临的种种问题，提出并研制了一种基于双极性脉冲电压激励的新型电导信号测量仪。经测试，系统采样间隔时间为1.202ms，利用标准电阻标定后的系统相对误差小于0.5%,满足了工业生产过程中测量信息的在线获取和处理的要求。本文主要

2、工作总结如下:(1)基于双极性脉冲电压激励的原理，本文研制了一种新型的电导信号测量仪。该装置采用了双向脉冲电压源作为系统的激励源，通过快速的正负极性电压切换来削弱系统采用直流激励时带来的极化效应，并能够在测量的瞬间有效克服电容效应的影响，较传统的采用交流法作为系统激励源的电导测量系统而言，后续的信号处理电路结构简单，系统的数据采集速度有了实质性的提高。(2)通过对标准电阻多次测量，采用直线拟合法对新研制的电导信号测量仪在不同增益值的测量范围内进行系统标定，并获得5个标定模型，为进一步进行电导测量实验莫定了基础。在解决准确测量某温度下溶液电导率的基础上，本系统采用在线查表法实现测量仪的自动

3、温度补偿。(3)本电导测量仪同时还考虑了由于几何结构和选材等原因，一般的电极电导传感器难以适用于污染严重和对卫生要求很高的工业生产的问题，专门设计了具有防腐、避免电化学反应及带有温度补偿的电导测量探头，从而实现了工业流程中溶液电导特性的实时测量(此装置已申报实用新型专利一项)。关键词:溶液，双极性，脉冲，电导率，测量，传感器浙江大学硕士学位论文ABSTRACTElectricalconductivitymeasurementtechniqueisoneofimportantparametermeasurementtechniques,whichhasbeenwidelyusedinsci

4、entificresearchworkandindustry.Inthispaper,theelectrodeelectricalconductivitymeasurementmethodisdeeplystudied.Basedontheexcitationofbi-directionalVoltagePulseTechnique,anewelectricalconductivityinstrumentispresented.Testingresultshowsthatthesamplingintervaltimeoftheinstrumentis1.202ms,thatmeasure

5、menterrorislessthan0.5%andthattheinstrumentcanbeusedinindustryforreal-timemeasurement.Themainworksarelistedasfollows:(1)ComparedwithtraditionalACexcitedelectricalconductivitysystem,thedevelopedsystemisexcitedbybi-directionalpulsevoltagesource.Throughfastbi-directionalvoltageswitching,thepolarizat

6、ionefectisabated.Duringthedataacquisition,thesystemisregardedasbeingexcited场aconstantdirectvoltagepoint,whichcanimprovetherateofdataacquisitionandsimpli勿thecircuitofelectricalconductivityinstrumentsystem.(2)Throughmultiplemeasurementsofstandardresistance,theproposedinstrumentwascalibratedbyadopti

7、nglinearityfittingmethodandfivecalibrationmodelswereobtainedindiferentmeasurementrange.Afteracquiringameasuredvalue,amethod,whichcanimplementautomatictemperaturecompensationthroughmicrocomputer'son-linelook-uptable,isa