电磁式浓度计的测量原理基于电磁感应技术与电导率-浓度关系,通过非接触式检测实现溶液浓度的精准分析,其核心流程可分为以下四部分:
一、交变磁场与感应电流生成
1. 电磁感应原理
仪器通过励磁线圈(或励磁变压器)产生特定频率的交变磁场(如音频或变频信号)。
2. 溶液回路作用
交变磁场作用于被测溶液时,溶液中导电离子(如H⁺、OH⁻)切割磁感线,形成闭合回路并产生感应电流。该电流强度与溶液电导率成正比,电导率又与浓度呈函数关系。
二、信号检测与转换
1. 感应电势捕获
检测变压器(或接收线圈)捕获溶液回路中的感应电势信号,并通过高阻抗电路传输至处理器模块。
2. 抗干扰设计
采用低漏磁结构、铁磁屏蔽技术及变频励磁电源,减少电磁干扰和零点漂移。
三、温度补偿与浓度计算
1. 温度修正机制
内置温度传感器(如Pt1000)实时监测溶液温度(0~100℃),通过微处理器进行非线性补偿,将电导率修正为标准温度(通常25℃)下的等效值。
2. 浓度-电导率曲线匹配
仪器预存不同溶液的浓度-电导率标准曲线(如H₂SO₄ 0~25%、NaOH 0~50%等),通过比对修正后的电导率数据直接计算浓度。若溶液含单一导电成分(如纯HCl),可直接换算。
四、技术优势与核心创新
1. 非接触式测量
传感器采用环形结构,不与溶液直接接触,避免电极腐蚀、极化效应及污染问题,适用于强酸、强碱等高腐蚀环境。
2. 高精度与智能化
集成自动温度补偿、变频励磁及数字滤波技术,测量误差可控制在±2%以内。支持RS485/4-20mA信号输出,实现远程监控与自动调节。
总结
电磁式浓度计通过交变磁场→感应电流→温度补偿→浓度计算的链式逻辑,实现了对腐蚀性介质的高精度、非接触式测量。其技术成熟度与智能化设计(如远程通讯、自动补偿)使其成为化工、环保、能源等领域的核心监测装备。
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