技術文章
TECHNICAL ARTICLES電導率傳感器的校準是確保測量準確性的關鍵環節,過程中需注意以下細節,以避免誤差引入并保證校準效果:
一、校準前的準備工作
環境與設備檢查
確保校準環境溫度穩定(溫差≤±2℃/ 小時),避免陽光直射、氣流劇烈波動(如空調出風口正對),因為溫度是影響電導率的核心因素,環境不穩定會導致標準液電導率漂移。
檢查傳感器外觀:電極表面需無劃痕、結垢、氣泡或破損,若有污染物需用去離子水沖洗(不可用硬毛刷擦拭,以免損傷電極鍍層),必要時用稀鹽酸(10% 濃度)浸泡 5 分鐘去除水垢后再沖洗。
確認校準設備狀態:如使用便攜式電導率儀作為參比,需提前完成自身校準;標準液需在有效期內(通常密封狀態下 6 個月,開封后 1 個月),且無沉淀、渾濁(高濃度 KCl 溶液可能結晶,需提前升溫溶解并搖勻)。
標準液的選擇與處理
標準液的電導率值需與傳感器量程匹配:例如測量 0~200 μS/cm 的傳感器,優先用 10 μS/cm 和 141.3 μS/cm 的標準液進行 “兩點校準",覆蓋低、中量程;高量程傳感器(如 0~200 mS/cm)需搭配 12.88 mS/cm 和 100 mS/cm 的標準液。
標準液需提前平衡溫度:將標準液放置在校準環境中 30 分鐘以上,使溶液溫度與傳感器工作溫度一致(溫差≤±1℃),否則會因溫度補償誤差導致校準偏差。
二、校準操作中的關鍵細節
操作順序與規范
按 “從低到高" 的順序校準:先校準低電導率標準液(如 10 μS/cm),再校準高電導率標準液(如 141.3 μS/cm),避免高濃度溶液殘留污染低濃度標準液。
傳感器浸入深度與位置:電極需玩全浸沒在標準液中(液面超過電極上方 2~3 cm),且遠離容器壁(至少 1 cm),避免容器材質(如塑料釋放離子)或邊緣效應影響測量。
避免氣泡干擾:將傳感器緩慢放入溶液,若電極表面附著氣泡,需輕輕晃動傳感器使其脫離(氣泡會阻礙離子傳導,導致測量值偏低)。
讀數穩定與記錄
等待讀數穩定:浸入標準液后,需等待 30 秒~2 分鐘(根據傳感器響應速度),直至數值波動≤±0.5% FS 時再記錄,避免因未達平衡導致校準誤差。
重復測量驗證:同一標準液中至少重復測量 2 次,2 次結果偏差需≤±1%,否則需重新檢查操作(如是否清洗干凈、是否有氣泡)。
交叉污染防控
更換標準液前必須撤底清洗傳感器:先用去離子水沖洗 3~5 次,再用濾紙吸干電極表面水分(不可擦拭,防止損傷電極),避免前一種溶液殘留影響下一種標準液的濃度。
標準液不可倒回原瓶:從原瓶取出的標準液需一次性使用,不可倒回,防止污染整瓶溶液。
三、校準后的驗證與收尾
校準效果驗證
用校準后的傳感器測量另一種濃度的標準液(如校準了 10 μS/cm 和 141.3 μS/cm 后,測量 50 μS/cm 標準液),驗證測量值與標準值的偏差是否在允許范圍內(通常≤±2%),若超差需重新校準。
檢查溫度補償功能:若條件允許,可在不同溫度下(如 20℃、30℃)測量同一種標準液,對比測量值與該溫度下的理論電導率(如 141.3 μS/cm 在 30℃時理論值約 155.5 μS/cm),驗證溫度補償是否準確。
數據記錄與設備維護
詳細記錄校準信息:包括校準日期、環境溫度、標準液濃度及批號、校準前后的測量值、操作人員等,形成可追溯的校準記錄。
校準后處理:傳感器用去離子水沖洗干凈,按說明書要求保存(如部分電極需浸泡在飽和 KCl 溶液中,防止干燥老化);標準液密封后放回陰涼避光處,標注開封日期。
四、特殊場景的額外注意事項
高純度水(如超純水)傳感器校準:需在潔凈環境(如超凈工作臺)中操作,避免空氣中 CO?溶解到低電導率標準液中(導致電導率升高),建議使用密封式校準容器。
工業現場在線校準:需關閉傳感器所在管道的閥門,排空管道內介質后用標準液沖洗管道 3 次以上,確保管道內無殘留介質干擾,且校準過程中避免管道振動。
總之,電導率傳感器校準的核心是控制溫度影響、避免污染、確保操作規范,通過嚴格把控每一步細節,可最大限度減少校準誤差,保證傳感器在實際測量中的準確性。