DKK（日本電氣化學株式會社）的酸堿濃度計，其核心測量原理通常基于電導率測量法。這是工業在線測量酸堿濃度常用、可靠的方法之一。
以下是其工作原理的詳細說明：
基礎原理：電導率與離子濃度
酸（如 HCl, H?SO?, HNO?）和堿（如 NaOH, KOH）在水溶液中會解離成帶電的離子（H?, Cl?, SO?²?, Na?, OH? 等）。
這些自由移動的離子使得溶液能夠導電。
溶液的電導率與其所含離子的種類、濃度和溫度直接相關。
對于特定種類的酸或堿溶液（例如純的 NaOH 溶液或純的 H?SO? 溶液），在固定溫度下，其電導率與濃度之間存在一個特定的、可重復的關系（通常是非線性的，呈倒U型曲線）。濃度過低或過高都可能使電導率降低（低濃度離子少，高濃度離子締合效應增強）。
測量過程：
傳感器（電極）： DKK 酸堿濃度計使用特制的電導率電極插入被測溶液中。這種電極通常包含兩個或多個金屬電極片（常用鉑、不銹鋼等耐腐蝕材料）。
施加交流電壓： 儀器向電極施加一個低頻的交流電壓（避免電極極化影響測量精度）。
測量電流/電阻： 溶液中的離子在電場作用下移動形成電流。儀器測量流過溶液的電流或等效的溶液電阻。
計算電導率： 根據測得的電流（或電阻）、電極的幾何常數（由電極結構和間距決定），儀器計算出溶液的電導率值（單位通常是 μS/cm 或 mS/cm）。
溫度補償： 電導率對溫度非常敏感（溫度升高，離子遷移率加快，電導率增大）。因此，傳感器內或附近會集成一個溫度傳感器（如 Pt100），實時測量溶液溫度。儀器根據內置的溫度補償系數（通常是每攝氏度 1.7% - 2.1%），將測量到的電導率值補償到標準溫度（通常是 25°C）下的值。
濃度換算： 儀器內部存儲了針對特定酸堿溶液（用戶在設定時需要選擇或標定）的濃度-電導率-溫度關系曲線（或查找表）。利用補償到標準溫度后的電導率值，儀器通過這條預存的曲線或公式，計算出對應的酸堿濃度值（通常以重量百分比 %wt 或摩爾濃度 mol/L 顯示）。
DKK 儀表的特點（基于其電導率原理）：
在線連續測量： 實時監測工藝管道或罐體中的酸堿濃度。
快速響應： 電導率測量本身非常快，能迅速反映濃度變化。
無試劑消耗： 不需要添加任何化學試劑。
相對耐用： 傳感器結構相對簡單，維護量較低（主要是定期清潔）。
輸出信號： 提供標準的 4-20mA 或數字信號輸出，用于連接 DCS/PLC 系統進行控制或記錄。
特定溶液標定： 精度高度依賴于針對被測溶液（如 30% H?SO? 或 20% NaOH）的準確標定。儀器需要知道測量的是哪種酸或堿。
關鍵點總結：
核心： 測量溶液的電導率。
基礎： 特定酸堿溶液的濃度與（溫度補償后的）電導率存在固定關系。
步驟： 測電導率 -> 溫度補償 -> 查表/計算 -> 得到濃度。
前提： 被測介質是已知種類的、相對純凈的酸或堿溶液。溶液中存在高濃度的其他強電解質鹽類或雜質會影響測量精度。
局限性：
非特異性： 只能測量總離子濃度。如果溶液中混有其他強電解質（鹽類），會干擾測量，導致濃度讀數偏高。
依賴于溶液類型： 必須針對特定的酸或堿進行標定。不能直接用于未知混合物或多種酸/堿混合物的濃度測量。
濃度范圍限制： 在濃度非常高或非常低時，電導率與濃度的線性關系變差，精度可能下降。曲線通常存在一個電導率峰值（對應一個濃度值），在此峰值兩側，不同的濃度可能對應相同的電導率，因此需要明確知道濃度是在峰值左側還是右側。
總而言之，DKK 酸堿濃度計利用特定酸堿溶液的電導率與其濃度之間的確定關系，通過精確測量電導率和溫度，并經過補償和換算，最終實現工業過程中酸堿濃度的在線連續監測。
您的位置：