建筑环境测试技术 第10章 其他参数的测量

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1、第10章:其他参数的测量授课课时：2学时主要内容：水中含盐量的测定，水中含盐量、含氧量的测定，大气中氡气的测量。各类参数的测量方法，测量仪表的结构及工作原理。重点和难点:其他各类参数测量仪表测量原理，测量方法及选型。其他各类参数测量仪表的测量原理，主要章节10.1过剩空气系数测量10.2水中含盐量测量10.3水中含氧量测量10.4交流电电量测量10.1过剩空气系数测量1.热磁法在具有温度梯度和磁场梯度的环境中，但顺磁性气体存在时，由于气体局部温度升高，而使这些气体的磁化率下降，这种磁化率与温度间的关系测定气体中的某种成分含量的方法称为热磁法。热磁式氧分析仪就利用在

2、均匀磁场中，含氧混合气体受热后的体积磁化率变化而产生的热磁对流进行间接测量。图10.1.1外对流式热磁氧传感器1-敏感元件2-元件支持器3-密封垫圈4-螺母5-垫圈6-分析室座7-分析室盖8-密封垫圈9-极靴10-磁钢11-分路器热敏元件的温度与含氧量之间的关系分析烟气的热磁式氧分析测量系统采用双电桥测量电路，如下图所示：图10.1.2交流双电桥工作原理图热磁式氧分析仪用于烟气分析时，由于烟道气处于负压，温度较高，又有大量灰尘，因此需要有包含抽气、过滤和冷却的取样系统。图10.1.3用于烟气分析的热磁式氧分析仪1-热磁氧传感器2-检查过滤器3-水流抽气泵2.氧化锆

3、氧量计原理：氧化锆与少量的氧化钙或氧化钇组成的氧化物传感器中会形成一个氧离子空穴，在600～800℃温度时，传感器成为良好的氧离子导体，具有导电特性。当传感器两测气体含氧量不同时，则会在传感器上形成浓差电势。氧化锆氧量计就是把被测气体与含氧量已知的气体分别置于氧化锆传感器两侧，比较由此形成的浓差电势，从而换算出被测气体含氧量。氧化锆氧量计结构：传感器一般做成圆管状。在管的内、外壁表面各烧结一层长约20mm的多孔铂金属作电极，并用的铂丝作内外电极引线。使用：系统安装方式分为直插式和抽吸式抽吸式测量系统带有抽气和净化装置，结构复杂，延迟较大，但测量准确度较高。直插式则

4、特点相反。工作温度对测量影响很大可采用定温式和补偿式。氧化锆传感器抽吸式直插式测头过滤器图10.1.4掺杂有氧化钙的氧化锆材料产生氧离子空穴的示意图10.1.5氧浓差电池原理（a）氧化锆管结构（b）氧浓差电池原理1-掺杂有氧化钙的氧化锆材料2、3-铂电极4-引线5-氧离子图10.1.6直插补偿式测量系统图10.2水中含盐量的测量电导率是表征水中含盐量的一个综合性指标，水中含盐量可采用电导仪来测定。当当水中含有盐类物质时，水的电导能力增加，电导率增大。测出了溶液的电导，便可知道其浓度。溶液的电导G：浓度与电导之间的关系式：电导仪由电导池系统和测量仪器组成。电导池式盛

5、放或发送被测溶液的容器。在电导池中装有电导电极和感温元件等。根据测量电导的原理不同，电导仪可分为平衡电桥式电导仪、电阻分压式电导仪、电磁感应式电导仪、电流测量式电导仪等。电导仪使用前，需测定电极常数。电导仪的电极常数常选用已知电导率的标准KCL溶液测定。图10.2.1平衡电桥式电导仪的原理示意图图10.2.2电阻分压式电导仪的原理示意图1.平衡电桥式电导仪图中RA、RB为固定电阻，R为可变电阻，它们组成电桥的三个臂；另一个臂为Rx,即被测溶液的电阻，E为电源。当电极插入待测溶液后，调节RC，使电桥平衡，即接于电桥一对角线上的电流表的读数等于零。此时，便有如下关系：

6、2.电阻分压式电导仪图10-10为电阻分压式电导仪的原理图。图中E为高频电源，Ei为输出信号，为被测溶液的电阻。与R串联，当接通外加电源后，构成闭合回路，则R上的分压Ei可根据分压原理得到10.3水中含氧量测量氧在水中的溶液度与空气中氧的分压、大气压力、水温、水中含盐量等有关，常用的测定溶解氧的仪表是隔膜电极式溶解氧测定仪。隔膜电极式溶解氧测定仪由电极和电计两部分组成，电计是一个普通的放大器，如图10.3.1所示。极根据其工作原理，可分为原电池型和极谱型。图10.3.1溶解氧测定仪结构图A-放大器E-电极系统Rt-热敏电阻Rv-校正用电位器R1、R2-电阻原电池型

7、如图10-13（a）所示。它是由两支电极和溶液组成的全电池，阴极常用金、银、铂等贵重金属，阳极用铅、铝等金属。将两支电极装在一个圆筒内，筒内灌有电解液（KOH、KCI），端部包有一层易透过氧的薄膜，测定时，水中溶解氧透过薄膜进入电极，发生如下反应：阴极O2+2H2O+4e→4OH-阳极Pb+4OH-→PbO2-2+2H2O+2e这个电极系统产生的扩散电流为(Pm/L)（a）原电池法（b）极谱法图10.3.2隔膜式电极法结构示意图当电极选定后，n、A、L、Pm都为定值，扩散电流is只与溶解氧的浓度Cs有关，测出了is的大小。极谱型如图10.3.2（b）所示，其结构与

8、原电池法的