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計量論壇

標(biāo)題: 電導(dǎo)率儀的溫度補償問題 [打印本頁]

作者: ofooo 時間: 2009-5-24 21:39
標(biāo)題: 電導(dǎo)率儀的溫度補償問題
對于數(shù)顯型DDS-11A電導(dǎo)率儀，能否檢定儀器的溫度補償系數(shù)？
雖然儀器操作界面具有溫度調(diào)節(jié)鈕，但是發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)溫度讀電導(dǎo)讀數(shù)沒有什么影響。如果先調(diào)節(jié)溫度，再調(diào)整常數(shù)為1.00，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率值發(fā)生變化，但是得到的值與一般溫度補償?shù)玫降慕Y(jié)果很不同。根據(jù)規(guī)程上的計算公式[a=(Kv-Km)/kv/(Tm-Tv)]，計算得15度時，溫補系數(shù)算出為1.67%左右；35度時，溫補系數(shù)為2.5%左右。發(fā)現(xiàn)此類儀器，包括部分老式DDS-307儀器均有此現(xiàn)象，并不是某臺儀器的溫補系數(shù)出了問題。發(fā)現(xiàn)如果把計算公式改為[a=(Kv-Km)/km/(Tm-Tv)]，得到的不同溫度的溫補系數(shù)都是2.0%左右，與水溶液在15-35度時溫補系數(shù)一般為2.0%的常識一致。
這個問題困擾了我很久，一直找不到答案，懇請版上的大俠不吝賜教：
數(shù)顯型DDS-11A電導(dǎo)率儀能否檢定溫補系數(shù)？如果能檢定，步驟如何？應(yīng)該采用什么計算公式？

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-25 06:04
ofooo：
我對你提出的問題很感興趣，因為規(guī)程不在家里，我將你的問題復(fù)好了，到單很好地研究一下，但希望你將祥細(xì)的過程和檢定原始記錄告知我，你是完全按規(guī)程做的嗎？是常數(shù)為1.00、電導(dǎo)為100μS嗎？可能的話我還想找儀器，再演示一下全過程，自然要些時間。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-25 08:24
ofooo：
你好！我對照規(guī)程看了一下，你給出的兩個公式與規(guī)程的公式都不對應(yīng)，請你再仔細(xì)檢查一下，再貼上來吧？還有你主要懷疑規(guī)程公式，還是懷疑該型號電導(dǎo)率儀，你遇到問題的電導(dǎo)率儀是那個廠家的，還是只要是該型號，所有廠家的都有問題？

作者: ofooo 時間: 2009-5-27 22:00
書上公式為[a=(kMR-KMV)/kMv/(T-To)]其實和我表達的意思類似，MV對應(yīng)的都是溫度為非25C的情況。
對于少數(shù)的數(shù)字設(shè)定溫度的數(shù)顯DDS-11A（如上海理達儀器生產(chǎn)）可以通過規(guī)程方法來檢定溫補系數(shù)誤差外，大部分手動溫度旋鈕的數(shù)顯DDS-11A,，包括DDS-12A和一些老式的DDS-307都存在類似問題。
例如我輸入的電導(dǎo)率信號為50（25度），在溫度調(diào)整為15和35度后，其理論值應(yīng)該變?yōu)?2.5和41.7。
但是我前面描述的，數(shù)顯DDS-11A在通過先調(diào)整溫度再調(diào)整K=1.00時，得到的信號分別為60和40左右。
如果這個數(shù)值要和a=2.0%聯(lián)系起來，那只能通過調(diào)整公式為[a=(kMR-KMV)/kMR/(T-To)]才可能得到。
難道是儀器設(shè)計失誤？還是這類儀器根本不能進行溫度補償？但是如果不能補償?shù)脑挘瑑x器上添加了溫度旋鈕又是什么作用？還不如老式的指針式DDS-11A就不給出溫度設(shè)置按鈕。
請各位專家不吝賜教：）

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-28 14:38
標(biāo)題: 給ofooo關(guān)于電導(dǎo)率儀規(guī)程中溫度系數(shù)公式的回復(fù)
本帖最后由 duomeiti 于 2009-5-28 20:09 編輯

Ofooo：
   端午節(jié)好！
   實際上不是儀器有問題，而是規(guī)程給出的公式錯了。規(guī)程給出的式（5）是正確的。
                  （5）
   如果換一種形式表達，更能使我們堅信其正確無疑。

   這是我們中學(xué)物理就學(xué)習(xí)過的公式，實際規(guī)程式（9）應(yīng)該是在式（5）中，代、代、T代t和TR代tR。故有：

   因為對于對于一般的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)溫度系數(shù) 是正的。而檢定時，被檢電導(dǎo)率儀測的是電導(dǎo)不隨溫度變化而變化的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)箱的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)，相比之下其電導(dǎo)溫度系數(shù) 是負(fù)的。但為了方便起見，希望算出來的仍是正的，所以將分子中與的位置互換一下，就有：

   而不是規(guī)程給出的式（9）：

   實際規(guī)程還有問題，我寫了：給JJG376-2007《電導(dǎo)率儀》的建議，已投去《計量與測試技術(shù)》。
   希望能結(jié)識，并經(jīng)常交流！
      致
禮！
                                       江西省萍鄉(xiāng)市計量所：劉彥剛
                                             Pxsjlslyg108@163.com
                                                2009.05.28
因為所有公式?jīng)]法表達，請見附件！

作者: ofooo 時間: 2009-5-28 18:53
劉兄或許這個問題是你錯了：）
這個問題我思考過，因為去年我剛來學(xué)的時候，師傅也跟我講過這個問題
但是經(jīng)過自己嚴(yán)格推導(dǎo)，確實能夠得到規(guī)程中的計算公式
也巧，我也就此問題和相關(guān)問題寫了一篇文章投到《中國計量》，但faint的是我2月份投的稿，到現(xiàn)在都沒給我回復(fù)，4月份發(fā)信催的時候還給我回復(fù)審稿還沒審?fù)辏F(xiàn)在再發(fā)信都不理我了，第一次投國內(nèi)的稿件沒想到這么BT！如果拒的話也得早給個回復(fù)我早投別的期刊！在此還得往有投稿經(jīng)驗的人賜教！
規(guī)程給的前后兩個公式確實很容易讓人誤解，但是又缺乏對這個過程推導(dǎo)進行說明
實際上，第一個公式應(yīng)該為：KMR=KMV[1+a(T-To)]，然后可以推導(dǎo)出第二個公式
對于上海雷磁產(chǎn)的DDS-307（新款）和DDS-308，還有國外產(chǎn)的電導(dǎo)率儀其溫補系數(shù)誤差都可以通過規(guī)程給的公式進行檢定，故規(guī)程給的公式不會是錯的。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-29 06:55
ofooo ：
你好！
感謝你給了我這么多的一手資料，你檢的電導(dǎo)率儀真多！我還沒檢到過有檢過DDS-308這樣有溫度補償系數(shù)的，DDS-308只是去年在省院考檢定員證時接觸過，當(dāng)時根本沒怎么弄明白。你說到國外的電導(dǎo)儀都能通過，該問題我還得認(rèn)真思考一番，至于國內(nèi)新款能通過，我可以理解為是在規(guī)程誤導(dǎo)下才能通過的。我想在我們兩個人的共同努力下，一定能將該問題弄個水落石出。我們繼續(xù)努力吧！實在不行，我還認(rèn)識上海精科的特邀維修工程師，我想只要該公式有道理，遲早會認(rèn)識清楚的。
“第一次投國內(nèi)的稿件沒想到這么BT！”讓我很驚訝！你還向國外投過稿，真不錯！BT我想大概是這么憋氣的意思，faint是大概的意思嗎？還是相當(dāng)說：我還是早在2月份投的稿？一定會讓你笑話：老土！
其實我的給JJG376-2007的建議也是2月（16號）投去《中國計量》的，直到5.20才告知退稿，編輯部有編輯部的難處，他們也沒辦法，我與他們聯(lián)系多了，知道些他們的苦衷。
我們還是加強聯(lián)系，努力把該問題弄明白吧？

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-29 07:23
本帖最后由劉彥剛于 2009-5-29 07:41 編輯

張先生：
你在北京，這么近，何不去中國計量編輯部問一下稿情件的情況？

作者: ofooo 時間: 2009-5-29 11:26
謝謝劉兄的熱情討論：）
你怎么知道我在北京：）平時很忙，也就沒空去和他們打交道了。
以前在高校時發(fā)過幾篇文章，都是國外的，但是不是計量相關(guān)的，去年才改行做的計量，所以也不清楚國內(nèi)投文章的規(guī)則，上他們網(wǎng)站也查不到，只能說慢慢積累經(jīng)驗了。
現(xiàn)在最大的問題時，電導(dǎo)率分成兩種。第一種是，按規(guī)程描述方法，先K=1.0后，調(diào)溫度，此時電導(dǎo)率也產(chǎn)生變化，此類多為新型儀器（DDS-307，DDS-308等國外產(chǎn)品）；第二種是K=1.0后調(diào)溫度，電導(dǎo)率沒有任何變化，多為老式儀器（DDS-11A，DDS-12A等），并不是溫度按鈕壞了，因為此時可以發(fā)現(xiàn)常數(shù)K變了。所以這種我認(rèn)為應(yīng)該先調(diào)溫度，再調(diào)K=1.0，但此時得到溫補系數(shù)按規(guī)程公式計算就出現(xiàn)我第一篇說到的問題（記憶中好像我檢過的儀器中有一臺用這種方法能檢過），而如果非要和a=2.0搭上關(guān)系，那只能更改公式，如前述。問題是，不可能為了使a=2.0而更改公式，不然就本末倒置了。
如果劉兄認(rèn)識上海精科的人，麻煩幫我問下第二種儀器的溫補系數(shù)應(yīng)該如何檢定？界面上的溫度旋鈕總不至于是擺設(shè)用的吧？總不至于以前他們儀器設(shè)計都出問題了？

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-29 20:23
本帖最后由劉彥剛于 2009-5-29 20:26 編輯

張先生：
   你好！
   我不僅知道你是北京的，而且還知道你是北京計量院的，你的大號我也知道。這要歸功于我們當(dāng)今的信息時代，也說明我是一個有心人，我是從你們系統(tǒng)2009年3月計量法律法規(guī)考試成績單上知道的。
   真的要感謝你給出這么多的、祥實的一手資料，在此基礎(chǔ)上，要解決你提出的問題就一步之遙了。事情很明顯：后一類儀器的生產(chǎn)廠家是按28號，我給你的回復(fù)的思路生產(chǎn)的。對于前者是將15℃時的62.5μS/cm，換算為25℃時的50μS/cm；而后者是將25℃時的50μS/cm，換算到15時的60μS/cm。兩者的基準(zhǔn)值不一樣。
   對于前者在基礎(chǔ)公式的情況下，關(guān)系如下：
                                                (1)
   考慮到負(fù)溫度系數(shù)的問題，上式變換為：
                                                (2)
   對應(yīng)實際數(shù)字有：
      50=62.5[1+0.02(15-25)]    (3)
   將式（2）變換，則與規(guī)程上給出的實際的計算公式相吻合：
                           實際=          （4）
   對于后者在基礎(chǔ)公式的情況下，關(guān)系如下：
                                                （5）
   變形后有：
                                                （6）
考慮到負(fù)溫度系數(shù)的問題，上式變換為：
                                                (7)
對應(yīng)實際數(shù)字有：
      50-60=0.02×50(15-25)    (8)
將(7)式變換，則得到要將你說的：將50、60和0.02聯(lián)系起來的實際的計算公式：
                           實際=          （9）
最終是前者對，還是后者對，對于你來說很容易，因為你手頭兩種電導(dǎo)率儀都有。只要看適合那個公式的，測量不同溫度下的電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液，能換算到25℃時正確的電導(dǎo)值，那么那個公式就是正確的。你說對嗎？
   張先生：我懇請你一定要將結(jié)論告知我！如果你有興趣的話，請告知你的郵箱，請你審閱我給JJG376的建議。
         致
禮！
                                          江西萍鄉(xiāng)所：劉彥剛
                                             2009-05-29

作者: ofooo 時間: 2009-5-30 00:41
劉兄真不愧是個人肉搜索的高手啊，佩服！
其實這個問題引起混亂的原因，在于電導(dǎo)率與溫度關(guān)系的那個公式：kt=k0[1+a(t-to)]
如果把kmR代替kt放入公式左邊，則得到規(guī)程給出的公式a=(kmR-kmv)/kmv/(t-to)
如果把kmv代替kt放入公式左邊，則得到另外一個公式a=(kmR-kmv)/kmR/(t-to)
所以問題的所在，在于kt代表的是規(guī)程中的kmR（未進行補償）還是kmv（溫度補償后）
人們很容易把kt認(rèn)為就是經(jīng)過溫度補償后的kmv，所以得到第二個公式，是因為它們的下標(biāo)都為0，即都對應(yīng)25度時的值。但問題就出在這里，正因為k0表示的是25度時的電導(dǎo)率值，根據(jù)溫補補償?shù)脑恚ò哑渌麥囟鹊碾妼?dǎo)率值表示為25度時的值），它才真正是溫度補償后的值，而kt代表電極測得的實際的電導(dǎo)率值，即未經(jīng)過溫度補償?shù)闹担@與kmR的定義相符（根據(jù)規(guī)程，kmR正是未進行溫度補償，或補償系數(shù)a=0的情況）。所以我認(rèn)為，前一個公式，即規(guī)程給出的公式才是對的。
以15度為例，我輸入的定值電導(dǎo)率值為50，則其經(jīng)過溫度補償后為62.5。因為電導(dǎo)率是隨溫度升高而升高的，即15度時50的電導(dǎo)率，在溫度升高到25度后會增加到62.5。
當(dāng)然劉兄提出的，由實驗數(shù)據(jù)來說明問題也有一定道理，有機會我會盡快測量一下不同溫度下同一電導(dǎo)率的值的變化，但問題是：如果不使用任何的溫度補償，如果那個電導(dǎo)率與溫度關(guān)系的公式是對的話，似乎不用做這個實驗就可預(yù)測出其測量結(jié)果為多少，即35度時測得的電導(dǎo)率值為1410*[1+0.02*10]；而如果設(shè)定了溫補補償后，測得的結(jié)果仍然為1410，因為35度的溶液電導(dǎo)率值校正到25度時仍然為1410，這似乎對最后解決這個問題沒有任何幫助。
當(dāng)然這純屬理論預(yù)測，實驗肯定有所偏差。不知道劉兄有沒有更好的實驗方案？
其實我也挺想懷疑數(shù)顯式DDS-11A等儀器在溫度補償?shù)脑O(shè)計上有問題，但是沒那個勇氣提出，畢竟電導(dǎo)率是個挺成熟的儀器，而且不只是一家有這個問題，包括現(xiàn)在還在生產(chǎn)的儀器都有類似問題，總不至于他們設(shè)計時都出問題了？

作者: ofooo 時間: 2009-5-30 00:51
謝謝劉兄對我的信任：）
畢竟您的文章還沒有發(fā)表，所以我也不便拜讀；至于審閱我更談不上，畢竟我是剛?cè)脒@行，您比我有經(jīng)驗，還得多向您請教才是：）
關(guān)于電導(dǎo)率溫補系數(shù)問題，希望還能繼續(xù)深入討論下去，畢竟問題總是要解決的：）
也希望其他有經(jīng)驗的同行，多指點迷津：）

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-30 08:13
本帖最后由劉彥剛于 2009-5-30 08:14 編輯

張先生：
   你好！
   我想最好的實驗方案，莫過于對分別適應(yīng)我們說的兩個公式的儀器，分別測量不同溫度下的電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)溶液，看那個能將不同溫度下的電導(dǎo)率，正確地補償?shù)?5℃時的電導(dǎo)率。
我在給你寫11樓的回貼的初時，我本也是想肯定規(guī)程給出的公式，也就是想肯定你說的國外的那些儀器是正確的。但因有了5樓的輕意下結(jié)論而犯了錯誤的教訓(xùn)，所以將11樓的回貼，寫成了現(xiàn)在這樣一分為二的情況。還是實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，是放之四海皆正確的真理。
   特別是因為我們檢定溫度系數(shù)示值誤差時，讓被檢電計測的不是真正要補償?shù)臏囟认禂?shù)約2%的電解質(zhì)溶液；而是標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)箱的溫度系數(shù)為零的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)。讓人推理起來……累！一不小心就理解錯了。比如你說到的：“以15度為例，我輸入的定值電導(dǎo)率值為50，則其經(jīng)過溫度補償后為62.5。因為電導(dǎo)率是隨溫度升高而升高的，即15度時50的電導(dǎo)率，在溫度升高到25度后會增加到62.5。”要測的真是2%的電解質(zhì)溶液的話，此時就不是62.5，還真應(yīng)該是60。
   而人們?yōu)殡妼?dǎo)率儀設(shè)計該溫度補償功能，目的就是要將不同溫度下，被測電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率，自動正確地?fù)Q算到25℃時的值。所以還是用實驗數(shù)據(jù)說話，比會么都強，不應(yīng)該沒有勇氣懷疑！實際上懷疑也是我們學(xué)習(xí)的最好的好老師，在我們沒有將我們學(xué)習(xí)的問題弄懂之前，我就應(yīng)該先懷疑它，直至將其完全弄懂了，才可以不懷疑它，只有這樣才能真正將要學(xué)習(xí)的知識融會貫通。
   我根本談不上人肉搜索的高手，因為年紀(jì)大了，遠(yuǎn)跟不上飛速發(fā)展的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，上網(wǎng)的技術(shù)的技術(shù)還很差，只不過是我們萍鄉(xiāng)話說的：棉花土里檢綠豆。將學(xué)到的點滴，充分地用到為自已學(xué)習(xí)本職業(yè)務(wù)知識上。感謝儀器信息網(wǎng)的信用，邀我做儀器檢定和檢定規(guī)程的版主，實在我很多論壇里的技術(shù)都不會用，什么結(jié)貼、驗證、……，都是邊干邊學(xué)。現(xiàn)在大多數(shù)都是其他業(yè)務(wù)精通的，別的版的版主幫我做。但我愿意學(xué)，因為我開始償?shù)接嬎銠C網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，給我的工作帶來極大的幫助的甜頭。
   實在我學(xué)化學(xué)計量時間也還不到兩年，以前的10年里我是學(xué)電學(xué)計量的，業(yè)務(wù)專長是電能計量。所以讓我們一起互相幫助，共同努力，學(xué)習(xí)化學(xué)計量。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-5-31 12:23
本帖最后由劉彥剛于 2009-5-31 12:28 編輯

張先生：
   你好！
   我終于想明白了，實際上和在公式中的位置，并不能隨便放，試想當(dāng)25℃為50μS/cm的電解質(zhì)溶液，換算到15℃時：
         k15=50[1+0.02（15-25）]=40（μS/cm）
   如果隨便放的話，將15℃時的40μS/cm，會換不回25℃的50μS/cm，因為：
         k25/=40[1+0.02（25-15）]=48（μS/cm）
   這樣違背了，同一被測電解質(zhì)溶液，電導(dǎo)率與溫度一一對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系的客觀事實。實際上在我們這里kt=f（T）=k0[1+α（t-t0）]的已確定的函數(shù)關(guān)系中，不管已知是那個量，未知是那個量。t0就是TR=25℃、k0就是kMR，否則就不是該函數(shù)關(guān)系。不管是過去的電導(dǎo)率儀，還是新款的電導(dǎo)率儀；不管是國內(nèi)的，還是國外的，都不得違背客觀規(guī)律。看來我們不得不說規(guī)程的式（9）還是錯了，甚至還有可能新款的電導(dǎo)率儀，也許是受到規(guī)程的影響；規(guī)程又是受到國外電導(dǎo)率儀的影響。
   當(dāng)時你提到上海雷磁產(chǎn)的DDS-307（新款）和DDS-308、還有國外的電導(dǎo)率儀，其溫度系數(shù)誤差都可以通過規(guī)程給出的該公式進行檢定，著實讓我懷疑自已了。因為我有過這樣的一個經(jīng)歷：
   還是97年我剛由在工廠從事工廠電氣技術(shù)，來到計量所從事電學(xué)計量不久，所里要我改變原只有一破舊的電工臺，檢定單相電能表的狀況。讓我購置了檢定三相電能表的便攜式電子臺，和智能三相電能表現(xiàn)場校驗儀。我在驗證該兩儀器，最大能顯示多大的誤差（國為有的臺子誤差超過10%，就只會顯示“E”），發(fā)現(xiàn)我購自國內(nèi)南、北方不同的廠家的電能表校驗儀，其誤差計算公式都犯了同樣的錯誤——誤差計算公式都不得錯了。錯在誤差=（算定脈沖數(shù)-實測脈沖數(shù)）/算定脈沖數(shù)，實際上實測脈沖數(shù)才是真值，但兩校驗儀的誤差計算程序都設(shè)計為示值減真值除以示值去了。在小誤差情況下，除示值還是除真值無所謂，所以各級檢定檢驗機構(gòu)都沒有發(fā)現(xiàn)該問題。但大誤差時就大不一樣了，例：某電能表將100kWh誤計為50kWh，示值減真值除真值，應(yīng)該是-50%，而除示值則誤為-100%了。當(dāng)時我看了國內(nèi)不少廠這的電能表校驗儀都存在該問題。所以我在《中國計量》1999年第9期上，發(fā)表了《慎防電能表校驗儀誤差計算有誤》一稿。
   但當(dāng)時在國內(nèi)銷得較好的澳大利亞紅相的電能表校驗儀，該誤差計算公式是正確的。畢竟人家與我們不在同一環(huán)境，參考的資料不同。
   因為有些符這兒不支持,祥情見附件!

作者: ofooo 時間: 2009-5-31 22:38
劉兄：
討論了這么多，思路卻越來越亂了。
不過剛才你指出了一個相當(dāng)關(guān)鍵的問題，溫度和電導(dǎo)的關(guān)系公式kt=k0[1+a(t-to）]中t0不能隨便替換，t0只能為25度，讓我茅塞頓開，分析如下：

提問1：25度是電導(dǎo)率值為多少的溶液，溫度降低到15度后其電導(dǎo)率將變?yōu)?0（未進行任何補償）？
解答1：當(dāng)t0=25C
根據(jù)電導(dǎo)率與溫度關(guān)系的公式：k15=k0[1+0.02(15-25)]=50，得出k0=62.5

提問2：15度時電導(dǎo)率為50的溶液，在溫度升高到25度時，電導(dǎo)率變?yōu)槎嗌伲?br /> 解答2：當(dāng)t0=15C
根據(jù)電導(dǎo)率與溫度關(guān)系的公式：k25=k0[1+0.02(25-15)]=50，得出k0=60.0

其實兩個提問是同一個意思，但是因為t0定義不同，得到的答案很不相同，這兩個答案分別對應(yīng)于a=(kMR-kmv)/kmv/(T-T0)和a=(kMR-kmv)/kMR/(T-T0)的結(jié)果。所以可以看出，一切問題的根源在于t0只能為25度，還是說t0可以指任何溫度。

很明顯，t0=25C是大家比較可以接受的，所以規(guī)程給出的公式才是正確的。即老式儀器是根據(jù)t0可以為任何溫度來設(shè)計的，而新式儀器室根據(jù)t0=25C的原理來設(shè)計的。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-1 05:57
本帖最后由劉彥剛于 2009-6-1 06:01 編輯

張先生：
看來還是只有通過做試驗，才能得到最能說明問題的結(jié)果。我有機會的話一定會做，如你做了的話，我們一定要相互通報一下情況！
昨天下午，我打了你辦公室的電話，可惜你外出忙工作去了！

作者: abdong 時間: 2009-6-1 17:20
有一個很簡單的答案，就是溫補公式是錯的。具體該如何改正，可以問打電話咨詢一下起稿人。

作者: ofooo 時間: 2009-6-1 18:31
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-1 18:33 編輯

劉兄：
不好意思，由于我業(yè)務(wù)比較繁忙，除了酸度電導(dǎo)是我入門業(yè)務(wù)外，現(xiàn)在什么都做，所以還沒能抽空做下實驗：）。你有結(jié)果也及時通知我一下。
我本以為有些問題可以純理論計算推理得到，沒想到今天中國計量編輯部給我打電話，說我稿件一直沒沒有回復(fù)的原因是審稿人正在針對我稿件中提出的問題組織人做實驗，結(jié)果暫時還沒出來，讓我非常意外，非常的佩服審稿人的專業(yè)的負(fù)責(zé)任的態(tài)度。因為我們以前發(fā)其他專業(yè)的學(xué)術(shù)論文，從來不會有人去證實實驗的。再此讓我對計量工作有了更深刻、更神圣的認(rèn)識。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-1 19:42
本帖最后由劉彥剛于 2009-6-1 19:45 編輯

張先生：
你好！
沒關(guān)系！有機會再做就是了，會的，如我有機會的話，做得結(jié)果我也一定會告知你的。其實該問題基本上沒有什么疑慮了，我自已已不再懷疑什么了。就應(yīng)該是a實際=(kMR-kmv)/[kMR(T-TR)]，道理正如我14樓說的那樣。我還是要非常感謝你與我討論，使我對該問題有了如此清晰的認(rèn)識，享受到了將問題弄明白了的那份愜意!
關(guān)于稿件，我就不如你幸運，沒什么！理解萬歲！理解別人的難處萬歲！我們把問題理解清楚了同樣萬歲！
你以前在學(xué)校時，在國外發(fā)的稿是那方面的，在學(xué)電化學(xué)計量前你在那方面研究？了解到你的強項，更有利于今后向你請教。

作者: ofooo 時間: 2009-6-1 22:35
劉兄：
我從國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)搜索到幾個數(shù)據(jù)，所以實驗可能就可以不用做了
標(biāo)物編號單位 15℃ 18℃ 20℃ 25℃ 35℃
GBW(E)130106 s/cm 0.11414 0.122 0.12737 0.14085 0.16876
GBW(E)130107 μs/cm 1143 1222 1276 1411 1691
GBW(E)130108 μs/cm 119.2 127.5 133 147.4 177.6
數(shù)據(jù)分析表明，電導(dǎo)率與溫度具有非常好的線性關(guān)系
但是不幸的是，這些數(shù)據(jù)通過兩套不同公式計算的結(jié)果都得不到a=2.0%
即兩個公式都與實際有所偏差，但相比之下，規(guī)程給的公式會好一些。
我現(xiàn)在分析之后，也是發(fā)現(xiàn)其實這兩個公式都不是最準(zhǔn)確的，其實不同溶液其變化規(guī)律也不太一樣，而儀器只是給出了比較普遍了、更近似合理的結(jié)果。
和你一樣執(zhí)著的是，我仍然擁護規(guī)程的那個公式，雖然我也發(fā)現(xiàn)它有些問題了，但相比之下它還是更合理的：）
希望聽聽您進一步的見解：）看我們最后能不能great minds think alike:)

作者: ofooo 時間: 2009-6-2 00:36
劉兄：
我已理論預(yù)測出，對于1410的溶液，在15度和35度時，居于規(guī)程公式的電導(dǎo)率儀（儀器I，如DDS-307和DDS-308）給出的溫度補償后的電導(dǎo)率數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于居于你擁護的那個公式的電導(dǎo)率儀（儀器II，如老式DDS-307和數(shù)顯式DDS-11A），但是在23度時，儀器II卻優(yōu)于儀器I。
這個預(yù)言有待你我通過實驗證實一下：）

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-2 06:16
張先生：
感謝你愿意繼續(xù)聽聽我的見解！我也很愿意談?wù)勛砸训南敕ǎ∥乙褜懞昧耍優(yōu)殡娮游臋n，估計今天晚上你才能看得到。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-2 09:29
本帖最后由劉彥剛于 2009-6-2 09:40 編輯

張先生：
   很高興你愿意繼續(xù)聽聽我的看法！同時要感謝我們計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相當(dāng)發(fā)達的信息時代！也要感謝中國計量學(xué)院和所為為該論壇工作的老師！給我們搭建了這么一個不受空間位置限制的、實時的、暢所欲言的平臺（而且不想說的，還可以不要說明理由。如：我向你請問的原何貴干）。
   1、其實該些標(biāo)準(zhǔn)溶液，在不同溫度下的電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)，規(guī)程附錄A就給出了，只是忘記寫上標(biāo)物編號罷了。
   2、不同電解質(zhì)溶液其電導(dǎo)率溫度系數(shù)有不同，這是肯定的。艾明澤老師主編的《化學(xué)計量》（這可是本好書，對于我們初學(xué)化學(xué)計量的人來說，省去了到處找相關(guān)書的麻煩）的第196頁就提到：各種電解質(zhì)溶液的平均電導(dǎo)率溫度系數(shù)，一般為0.022/℃，約為0.02/℃，這也就是我們的電導(dǎo)率儀是好能設(shè)定溫度系數(shù)的原因。實際上要深究起來，同一種電解質(zhì)溶液在不同溫度時，電導(dǎo)率溫度系數(shù)還有細(xì)微的不同。
   所以我們分析討論該問題時，特別要注意區(qū)分：計算公式的正確與否和溫度系數(shù)取值，與被測電解質(zhì)溶液的溫度系數(shù)是否吻合是兩回事。在這樣的情況下，我們做實驗時，最好能在不進行溫度補償（對于手動設(shè)置溫度系數(shù)的，不管被測溶液溫度為多少，均設(shè)為25℃；對于自動溫度補償?shù)模话阒灰獙囟榷葌鞲衅靼蔚艏礊?5℃。）情況下，通過測量不同溫度下該電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率，算出其溫度系數(shù)，對于有溫度系數(shù)設(shè)置的，則按該測算得值，設(shè)置溫度系數(shù)；對于不能設(shè)置溫度系數(shù)的電導(dǎo)率儀，則要注意區(qū)別兩者不一致對我們實驗的影響。
   3、還有一個問題，我們千萬不要混淆：我們規(guī)程式（9）給出的，是在利用標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)箱的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)，檢測被檢電導(dǎo)率儀的溫度系數(shù)時所用的公式；它與對于真正的電解質(zhì)溶液的溫度系數(shù)公式是不同的，我在我的《給JJG376-2007〈電導(dǎo)率儀〉的建議》中，著重說明了該問題。因為工作中發(fā)現(xiàn)不少同行，對于規(guī)程給出的該公式，分子中的k與分母中的T下標(biāo)不一致，不怎么理解。
   而對于被測為真實的電解質(zhì)溶液的情況下，其溫度系數(shù)計算公式理所當(dāng)然地應(yīng)為規(guī)程給出的式（5）：
               α=（k-kR）/[kR（t-tR）]
   在這里分子中的k與分母中的t下標(biāo)就是一致的。
   我想最后我們一定能取得令人滿意的一致看法！
   還有據(jù)你所知：我們的老師也在做相關(guān)的實驗，你又會較我更幸運，基本上可以第一時間得到老師實驗的結(jié)果！請不要忘記及時讓我分享！

作者: ofooo 時間: 2009-6-2 19:12
劉兄：
看來我需要補充幾個與該主題關(guān)系不大的幾點說明：
1.我原來是做納米材料的，去年才剛參加工作進入計量行業(yè)，所以不論是論壇內(nèi)外我都是計量實習(xí)生，還有待劉兄這樣的老專家多多指點。
2.“我們的老師也在做相關(guān)的實驗”這話你可能誤會我意思了，是審稿的老師針對我投稿內(nèi)容進行試驗驗證，因為那個稿件涉及到好幾個內(nèi)容，其實針對這個主題也是蜻蜓點水點到而已，沒有進行詳細(xì)分析，所以我也不清楚他們是針對哪個話題進行試驗的。不過如果他們能給我實驗結(jié)果，我也很樂意和您分享：）
3.劉兄提到的那本書，可惜手里沒有，改天得弄本好好拜讀一下。其實我的大部分計量知識都是零星拼湊的，都沒有進行系統(tǒng)培訓(xùn)過，所以很多知識也是一知半解，這也是我的弱點所在。
我這幾天也在就這個主題在進行詳細(xì)分析，有新發(fā)現(xiàn)或新問題再及時向您請教：）

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-2 20:58
本帖最后由 duomeiti 于 2009-6-3 07:09 編輯

真不錯！剛?cè)胄芯湍馨l(fā)現(xiàn)這么多問題！功底一定很扎實，可惜沒做到自已的專業(yè)，要不更能大展宏圖！
不管我們的老師在做那方面的試驗，都說明你的文章很有水平！《化學(xué)計量》中國計量出版社一定有買。我還想驗證一下，標(biāo)物的溫度系數(shù)。希望加強聯(lián)系，共同探討。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-3 18:10
ofooo ：
我驗算了一下規(guī)程給出的4種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的溫度系數(shù)，規(guī)律是：電導(dǎo)率越大的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其溫度系數(shù)越小；同一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，溫度越高時，溫度系數(shù)越大。都以35度相對25度，和15度相對于25度來計算，最大的溫度系數(shù)為0.02048，最小的為0.01724。看來現(xiàn)有大多數(shù)溫度系數(shù)不能設(shè)定，固定一溫度系數(shù)，很不合理。當(dāng)然對于這樣固定一溫度系數(shù)的電導(dǎo)率儀，該固定值都不去測（使用戶知道自已的電導(dǎo)率儀的溫度系數(shù)是多少），更是不應(yīng)該！

作者: ofooo 時間: 2009-6-3 18:58
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-3 19:02 編輯

不知道劉兄是怎么計算的？
我計算結(jié)果是：
GBW(E)130106 （0.14085） a=1.92%
GBW(E)130107 （1411） a=1.95%
GBW(E)130108 （147.4） a=1.99%
還有就是突然想到一個問題，劉兄認(rèn)為a=(kMR-kMv)/KMR/(T-To)
不知道能夠給個檢定過程數(shù)據(jù)的例子，檢定步驟與規(guī)程相同否？
謝謝：）

作者: ofooo 時間: 2009-6-3 19:37
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-3 19:39 編輯

劉兄：
或許這個數(shù)據(jù)說明了你支持的那個公式的問題。
因為從實驗數(shù)據(jù)看，不同濃度的KCl溶液的電導(dǎo)率-溫度是一條非常漂亮的直線
說明溫補系數(shù)a并不是隨機變化的
如果按規(guī)程公式a=(kMR-kMv)/KMV/(T-To)
有k=k25[1+a(T-To)]=K25*a*T+k25(1-aTo)
即電導(dǎo)率是一條經(jīng)過點（25，k25），且斜率為K25*a的直線
由實驗數(shù)據(jù)得到，對于1411的溶液，斜率=27.44=1411*a ，計算得到a=1.95%
且這個值在15-35間是不變化的
而且這個方法算出的，其他濃度的a值也和2.0%很接近
所以，對于規(guī)程的公式，我現(xiàn)在已經(jīng)深信不疑，而且通過分析可以證明它是正確的
想聽聽劉兄的計算過程，因為我利用兩個公式都沒有算出您說的那兩個值來

作者: ofooo 時間: 2009-6-3 19:56
其實兩個公式的本質(zhì)區(qū)別，我前面已經(jīng)闡述過了，就是他們對電導(dǎo)率與溫度關(guān)系式中To的定義不同
對于規(guī)程公式，是以25C為出發(fā)點，認(rèn)為任何溫度下的值都是由25C時換算來的，即：k=k25[1+a(T-T25)]，所以進行溫度補償時，也是通過這個公式反算出k25的，而且這個計算結(jié)果是唯一的。
對于你堅持的公式，是以任意的測試溫度為出發(fā)點，認(rèn)為任何溫度下的電導(dǎo)率值都可以由其換算出，即k=ko[1+a(T-T0)]，而溫度不嘗試只不過是取了T=25，即k25=ko[1+a(25-T0)]。這個方法是錯誤的，因為溫度立足點T0不同，則算得的k25是很不同的，不信你可以通過15度和35度時分別算出k25。
就這個問題，我這幾天正在寫一篇文章，用純數(shù)學(xué)分析方法來闡述這個問題，有機會請劉兄幫我指點指點。
應(yīng)該感謝版主把這個話題列為推薦主題，所以我干脆把我這幾天研究的最主要的幾條心得都拿出來分享一下，希望這個話題能繼續(xù)持續(xù)下去，直至最后解決溫度補償問題。
也希望劉兄對我的觀點多提意見
不過我們的觀點都在前面都已闡述過了，接下來就是拿出實驗數(shù)據(jù)或新的觀點來進行更深入的辯解

作者: 劉彥剛 時間: 2009-6-4 06:12
ofooo ：
   你好！
   你的研究已經(jīng)很深入了！我要復(fù)下來，認(rèn)真學(xué)習(xí)！我現(xiàn)將我的驗算例子給出一個，請你檢查對否？
   我認(rèn)為對于真實的電解質(zhì)溶液，要用規(guī)程給出的式（5）驗算：
   a=（k-kR）/[kR（t-tR）]
      對于35度相對于25度：
   a=（176.5-146.5）/[146.5（35-25）]=0.02048
      對于15度相對于25度：
   a=（118.5-146.5）/[146.5（15-25）]=0.01911

作者: ofooo 時間: 2009-6-4 07:42
本帖最后由 ofooo 于 2009-6-4 07:47 編輯

劉兄：
從你給的實驗數(shù)據(jù)看
15 25 35
118.5 146.5 176.5
做電導(dǎo)率-溫度關(guān)系圖，也可以得到一個很漂亮的曲線，r=0.9998
以k=k25[1+a(T-25)]為出發(fā)點，它是一條經(jīng)過點（25，146.5）的直線，斜率為a*k25
可以求得a=1.98%，這與常識還是很相符的。
所以你原來的計算方法有問題，即你堅持的公式是錯誤的。
可以這么說吧，k=k25[1+a(T-25)]是一條確定的唯一的直線，所以任意溫度算出的值都是統(tǒng)一確定的（方法I）
而k25=k0[1+a(25-T0)]是由經(jīng)過點(T0,k0)且斜率為a*k0的直線，且點(T0,k0)是沿著實驗值分布的（方法II），所以它是一系列直線構(gòu)成的直線簇。如果a=2.0%的話，實際上存在一個溫度點Ts。
當(dāng)|T-Ts|<|25-Ts|時，方法II能得到比方法I更準(zhǔn)確的結(jié)果，但這個溫度范圍特窄，一般<1C，所以缺乏意義。這時因為大部分溶液的Ts都很接近于25C，所以大部分情況下方法I的溫度補償結(jié)果比方法II好得多，而且也和實驗結(jié)果很接近。所以在誤差允許范圍之內(nèi)，居于公式k25=k0[1+a(25-T0)]的溫度補償是正確的。
實際上考慮到a不一定取2%時，通過改變a值可以使方法I補償結(jié)果和實驗值完全吻合。這也是我在27樓給出的不同溶液的a值。可以看出，濃度越稀，a值越小越接近于2.0%。所以對于稀溶液，大部分國產(chǎn)電導(dǎo)率儀（a一般內(nèi)定為2.0%）能給出比較準(zhǔn)確的數(shù)值，但是當(dāng)濃度很大時，需要提供調(diào)整a的功能才能使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。

作者: 地下城與勇士 時間: 2022-12-6 15:13
感謝兩位大佬的討論，讓我這個新入行的小白在十年后也可以學(xué)習(xí)到很多知識。

作者: 星光不問趕路人 時間: 2022-12-8 15:32
你好，這個需要看正版的電導(dǎo)率檢定規(guī)程，百度的有一個公式是錯誤的，所以計算出來是不對的，基本上圍繞在2.000附近。電導(dǎo)率有些事沒有配置溫補系數(shù)

作者: 流氓小浦 時間: 2023-3-30 15:56

劉彥剛發(fā)表于 2009-5-29 06:55
ofooo ：
你好！
感謝你給了我這么多的一手資料，你檢的電導(dǎo)率儀真多！我還沒檢到過有檢過DDS-30 ...

老師你好平時常見的DDS-307怎么檢定這個溫補系數(shù) 還有電阻箱溫度部分跟電導(dǎo)率儀怎么連接

作者: 劉彥剛 時間: 2023-3-31 06:54
本帖最后由劉彥剛于 2023-3-31 07:01 編輯

流氓小浦發(fā)表于 2023-3-30 15:56
老師你好平時常見的DDS-307怎么檢定這個溫補系數(shù) 還有電阻箱溫度部分跟電導(dǎo)率儀怎么連接 ...

老師你好平時常見的DDS-307怎么檢定這個溫補系數(shù) 還有電阻箱溫度部分跟電導(dǎo)率儀怎么連接

(, 下載次數(shù): 385) (, 下載次數(shù): 317) (, 下載次數(shù): 340)

對于DDS-307常是沒有溫度補償系數(shù)設(shè)定，就是固定的2.0，你就只要檢定他是2.0嗎就可以。模擬溫度的電阻箱接電導(dǎo)率儀的溫度探頭輸入端就可以哦！

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