[發明專利]一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202210018775.6
• 申請日: 2022-01-09
• 公開（公告）號: CN114460371A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 趙鵬;徐港;王青;王旋
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

1.一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：它包括恒溫池(1)，恒溫池(1)的底部安裝有加熱板(23)，恒溫池(1)內安裝有第一溫度傳感器(6)，加熱板(23)上的快接插頭(15)及第一溫度傳感器(6)與溫度控制器(10)相連；

所述恒溫池(1)內安裝有三個長度不同的第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)，每個試驗池上都分別設置有第二溫度傳感器(7)、注液管(8)和排氣管(9)；

所述第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)的兩端都分別安裝有電極(21)，電極(21)安裝在試驗池外蓋(22)上；

所述第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)上的第二溫度傳感器(7)分別與第一測溫模塊(11)、第二測溫模塊(12)和第三測溫模塊(13)依次對應相連；

所述電極(21)上連接有接線柱(5)，接線柱(5)與測試模塊(14)相連。

2.根據權利要求1所述一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：所述測試模塊(14)由直流電源(24)、可調電阻(25)、電流表(26)、電壓表(27)和開關(28)組成。

3.根據權利要求1所述一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：所述恒溫池(1)四周由耐高溫絕緣材料制成；所述加熱板(23)與溶液相接觸的面采用耐腐蝕材質制成；所述第一溫度傳感器(6)安裝在恒溫池(1)的內側壁上，所述第一溫度傳感器(6)測溫部位為恒溫池沿高度方向的中部位置；恒溫池(1)頂部設有注液孔(16)和排氣孔(17)。

4.根據權利要求1所述一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：所述第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)均采用圓筒形，是由透明、耐高溫、絕緣及防腐蝕材質制成。

5.根據權利要求1所述一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：所述試驗池外蓋(22)采用螺紋可拆卸結構安裝在相應的第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)的兩端，且試驗池圓筒端部與試驗池外蓋(22)的接觸部位設置有耐腐蝕的防水墊圈(18)；試驗池外蓋(22)的內側壁上安裝電極(21)，電極(21)形狀為圓形，材質為石墨，可拆卸更換。

6.根據權利要求1所述一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：所述溫度控制器(10)由控制模塊、測溫模塊及供電模塊構成，通過控制模塊設定溫度，若測溫模塊測定溫度小于設定溫度則供電模塊啟動，反之則供電模塊關閉。

7.根據權利要求2所述一種可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置，其特征在于：所述直流電源(24)的電壓可調節，可調電阻(25)、電流表(26)、電壓表(27)均為高精度電子元件，電壓調節旋鈕、電阻調節旋鈕及開關(28)均設置在測試模塊(14)的外表面，各電訊號值均能夠通過測試模塊(14)上的顯示器讀取。

8.采用權利要求1-7任意一項所述可控溫式鹽溶液電阻率測試裝置進行電阻率測試的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，首先打開第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)上的注液管(8)和排氣管(9)，利用注射器將待測鹽溶液(20)注入第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)，通過排氣管(9)排除空氣，使鹽溶液充滿試驗池；

步驟二，根據待測鹽溶液(20)的預設溫度，選取恒溫液(19)的種類，然后打開恒溫池(1)上的注液孔(16)和排氣孔(17)，將恒溫液(19)從注液孔(16)注入恒溫池(1)，最終液面需沒過試驗池；

步驟三，將第一溫度傳感器(6)、加熱板(23)上的快接插頭與溫度控制器相連，在溫度控制器(10)上將溫度設定為預設溫度，通過第一測溫模塊(11)、第二測溫模塊(12)和第三測溫模塊(13)觀察第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)內鹽溶液的溫度；

步驟四，當溫度達到設定溫度時，依次將測試模塊(14)與第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)上的接線柱(5)相連，打開測試模塊上的開關(28)，調節電源(24)及可變電阻(25)至合適值，然后讀取相應的電壓值、電流值及可變電阻值；

然后，按下式(1)和(2)依次計算第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)對應的電阻率值ρ₁、ρ₂、ρ₃；

式中，U_i為電壓表讀數，I_i為電流表讀數，R_變i為可變電阻讀數，R_線i為線路電阻值，S_i為試驗池內鹽溶液的橫截面積，L_i為試驗池內鹽溶液的長度；下標1對應的是第一試驗池(2)，下標2對應的是第二試驗池(3)，下標3對應的是第三試驗池(4)；鹽溶液電阻率ρ的最終取值按上式(2)計算；

步驟五，測試完成后，擰開試驗池外蓋(22)，清洗第一試驗池(2)、第二試驗池(3)和第三試驗池(4)及電極(21)。