[發(fā)明專利]用于測量電導(dǎo)率的方法及采用該方法的用于測量電導(dǎo)率的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310560258.2
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103809030A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金鐘潤;磪容碩;裵相垠;延濟元;宋奎錫
• 申請（專利權(quán)）人: 韓國原子力研究院;韓國水力原子力株式會社
• 主分類號: G01R27/22
• 分類號: G01R27/22
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測量電導(dǎo)率的方法及采用該方法的用于測量電導(dǎo)率的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電導(dǎo)率是當(dāng)對材料施加電場時其所具有的傳導(dǎo)電流的能力。電導(dǎo)率是表明材料導(dǎo)電容易程度的參數(shù)。電導(dǎo)率作為溶液的特性之一，其在基于溶液中離子總體濃度和傳輸特性（例如離子遷移率、擴散率和粘度等）提供有關(guān)溶液的化學(xué)結(jié)構(gòu)的有用信息方面非常重要。

用于測量溶液電導(dǎo)率的方法通常分為采用直流的方法（DC）和采用交流（AC）的方法。采用DC的方法已普遍應(yīng)用于測量具有高電導(dǎo)率的溶液。然而，采用DC的方法的缺點是可能會產(chǎn)生因電極表面上的極化而產(chǎn)生的測量誤差。因此，近些年測量電導(dǎo)率時大部分采用AC的方法。

另一方面，雖然采用AC的方法能夠減小電極表面上的極化現(xiàn)象，但其可能容易受到環(huán)境電磁干擾的影響，并且在存在多個電子器件的情況下，難以進(jìn)行準(zhǔn)確地分析。

發(fā)明內(nèi)容

因此，詳細(xì)描述的一方面是提供一種更為準(zhǔn)確地測量溶液電導(dǎo)率的電導(dǎo)率測量方法及采用該方法的電導(dǎo)率測量系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)上述性能及本發(fā)明的其他優(yōu)點和目的，本發(fā)明提供了一種測量電阻和計算電導(dǎo)率的方法，該方法包括以下步驟：利用電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液來獲取電導(dǎo)池的電導(dǎo)池常數(shù)；將希望測量的溶液注入電導(dǎo)池中，并以在各個預(yù)設(shè)時間t上分階段地改變預(yù)設(shè)DC電壓的方式對設(shè)在電導(dǎo)池中的電極施加預(yù)定的直流DC電壓；根據(jù)電壓和峰值電流之間的線性關(guān)系獲得作為斜率的溶液的電阻，其中峰值電流是針對各個電壓測量而得到；以及，利用電導(dǎo)池常數(shù)和溶液的電阻來計算溶液的電導(dǎo)率。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，分階段地改變電壓的施加步驟可以是通過在各個預(yù)設(shè)時間上分階段地增大或者減小電壓來施加電壓的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，預(yù)設(shè)時間小于電極表面上開始發(fā)生極化的時間。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，預(yù)設(shè)時間可以是趨近于0的時間（t→0），以防止電極表面上的極化。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，峰值電流可以是在施加預(yù)定的DC電壓的時刻測量得到的電流。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，電導(dǎo)池常數(shù)的獲取可包括：通過在各個預(yù)設(shè)時間（T）上分階段地改變電壓來施加預(yù)定DC電壓；以及，根據(jù)電壓和針對各個電壓測得的峰值電流的線性關(guān)系來獲取作為斜率的電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液的電阻。

在獲取電導(dǎo)池常數(shù)的步驟中，通過分階段地改變電壓的施加步驟可以是通過在各個預(yù)設(shè)時間分階段地增大或減小電壓來施加電壓的步驟。

預(yù)設(shè)時間小于在電極表面上開始發(fā)生極化的時間。

預(yù)設(shè)時間可以是趨近于0的時間（T→0），以防止在所述電極表面上發(fā)生極化。

如這里所體現(xiàn)的以及寬泛而言的，為了實現(xiàn)上述性能及本發(fā)明的其他優(yōu)點和目的，本發(fā)明提供了一種溶液電導(dǎo)率測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

具有電極的電導(dǎo)池，該電導(dǎo)池具有唯一的電導(dǎo)池常數(shù)；電壓施加單元，其配置成通過在各個預(yù)設(shè)時間上分階段地改變電壓的方式來對電極施加預(yù)定直流電壓；電流測量單元，其配置成測量針對每個電壓的峰值電流；控制器，其配置成根據(jù)電壓和峰值電流的線性關(guān)系來獲取作為斜率的溶液的電阻，并利用電導(dǎo)池常數(shù)和溶液的電阻來計算溶液的電導(dǎo)率。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，電壓施加單元可配置成用以在各個時間分階段地增大或者減小電壓，該時間小于電極表面上開始發(fā)生極化的時間。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，電流測量單元可配置成用以在施加預(yù)定DC電壓時測量電流。

本發(fā)明可應(yīng)用的其他范圍將在之后的詳細(xì)說明中變得顯而易見。然而，應(yīng)該明白的是這里僅以闡述的方式給出詳細(xì)說明和具體實施例包括本發(fā)明的優(yōu)選實施例，因為在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)根據(jù)詳細(xì)說明所作出的各種改變和修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。

附圖說明

所包括的附圖用以提供對本發(fā)明更進(jìn)一步的理解并結(jié)合于此作為說明書的一部分，其闡述了示范性實施例并與文中的描述共同用來解釋本發(fā)明的原理。附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的電導(dǎo)率測量方法的流程圖；

圖2和圖3是通過分階段地增加DC電壓并采用針對各個電壓測量的峰值電流的方式來獲取溶液的電阻的方法的原理圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的電導(dǎo)率測量系統(tǒng)的一個示范性實施例的原理圖；

圖5A至圖5F是分別說明0.001M的KCl電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液中基于電壓施加時間的所施加的電壓和所得的電流的圖表；

圖6A至圖6G是分別說明3M的KCl電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液中基于電壓施加時間的所施加的電壓和所得的電流的圖表；以及