- •Оглавление
- •§2. Техническая структура систем мониторинга
- •Часть 2. Критерии оценки качества окружающей среды
- •§2. Термоэлектрические преобразователи (термопары)
- •§3. Бесконтактные методы
- •Физические основы термографии
- •Часть 3. Измерение уровня жидкости
- •§1. Поплавковые уровнемеры
- •§2. Электрические уровнемеры
- •§3. Бесконтактные уровнемеры
- •Часть 4. Измерение расхода природных и сточных вод
- •§1. Ультразвуковые расходомеры
- •§2. Турбинные расходомеры
- •Часть 5. Измерение направления движения воздуха
- •Глава 3. Мониторинг природных и сточных вод
- •Часть 1. Измерение общего солесодержания
- •_____________________________________________________________________________ Физические основы метода кондуктометрии.
- •§1. Контактные методы кондуктометрии
- •§2. Бесконтактная кондуктометрия
- •Часть 2. Диэлькометрия (измерение диэлектрической проницаемости)
- •Часть 3. Измерение мутности воды
- •§1. Оптические методы и приборы
- •§2. Счётчики Coulter’a
- •Часть 4. Потенциометрические методы анализа воды
- •§1. Измерение pH воды
- •§2. Анализ воды с помощью иона селективности электрода
- •Часть 5. Вольт-амперометрия в мониторинге воды
- •Часть 6. Автоматическое титрование
- •Часть 7. Оптические методы анализа воды
- •§1. Фотоколориметрические анализаторы воды
- •§2. Ик анализаторы
- •§3. Флюорисцентные приборы
- •Часть 8. Аппаратное и программное обеспечение систем мониторинга воды
- •§1. Аппаратное обеспечение системы отбора и подготовки пробы
- •§2. Программное обеспечение
- •Часть 9. Примеры систем мониторинга воды
- •§1. Неклассические системы
- •§2. Классические системы
- •§3. Геоинформационные системы
- •Глава 4. Мониторинг почв
- •Глава 5. Системы детектирования утечек
- •§1. Периодический контроль утечек
- •§2. Стационарный контроль за утечками из магистралей
§2. Турбинные расходомеры
1– турбина
2 – преобразователь
3 – измерительная схема
4 – регистрирующий прибор
Q0 V VT f I или U Q0*
Недостаток: а) возможность загрязнения
б) создают дополнительный перепад давления в месте установки.
Часть 5. Измерение направления движения воздуха
Флюгеры визуальные и с датчиками положения.
1 – флюгер
2 – датчики положения
3 – устройство сбора информации
4 – система (станция, метеостанция)
Глава 3. Мониторинг природных и сточных вод
Часть 1. Измерение общего солесодержания
Это так называемые аналитические приборы (для определения состава и свойств веществ)
Может быть 2 названия этих приборов: а)СФС*– концентратомер, где С – концентрация загрязняющего компонента; Ф – какое-либо физическое свойство.
б)СФ – если шкала прибора отградуирована в единицах физической величины, то прибор называется в соответствии с этой величиной (Z.B.0 – кондуктометр;(диэлектрическая проницаемость) – диэлкометр; рН - рНметр)
Для измерения общего солесодержания используются методы кондуктометрии.
_____________________________________________________________________________ Физические основы метода кондуктометрии.
Все методы основаны на зависимости 0=(С)
Измерение следует проводить либо слева, либо справа от максимума.
_____________________________________________________________________________
§1. Контактные методы кондуктометрии
Измерение электропроводности осуществляется в так называемой электролитической ячейке. Посмотреть методичку
1. Двухэлектродная кондуктометрическая ячейка
1 – металлические электроды
2 – сосуд из диэлектрика
3 – анализируемая среда
ИП – источник питания
Тип проводимости ионный.
На границе Ме-раствор возникают электродные процессы, приводящие к погрешности измерений.
Изменение потенциала электрода (U), связанное с протеканием тока называется поляризацией.
А – плотная часть двойного электрического слоя
Б – диффузная часть двойного электрического слоя.
Под действием гидратации ионы металла выходят в раствор.
В плотной части происходит резкое изменение потенциала, а в диффузионной – плавное.
Выход ионов из металла в раствор и обратно будет происходить до тех пор, пока не установится равновесие между процессами окисления и восстановления.
- равновесный потенциал.
Изменение потенциала электрода относительно равновесного состояния – явление поляризации.
Линейная зависимость только в глубине электролита.
Электрическая модель двухэлектродной ячейки.
R– сопротивление, вызванное пузырьками газа или загрязнением электрода.
Сд.с.– емкость двойного слоя50 мкФ/см2
СsRs– последовательная фарадеева цепочка (фарадеевский импеданс). Импеданс – полное сопротивление.
Сs– псевдоемкость
Rs– поляризационное сопротивление
Rx– сопротивление самого процесса разрядки ионов.
Способы устранения эффектов поляризации: Посмотреть методичку
1)R- электроды должны быть чистыми;
2) Проведение измерений на переменном токе.
. При8 кГц.
Влияние емкости двойного слоя выполняется аппаратным (схемным) путем.
3) Выбор материала электрода
Pt(Pt) –платина, покрытая платиновой чернью.
4) Увеличение поверхности электродов
5) использование компенсационных схем измерения, т.е. в момент отсчета показаний ток равен нулю.
2. Четырехэлектродная кондуктометрическая ячейка
А1, А2– токовые электроды (на них происходит явление поляризации)
В1, В2– потенциальные (измерительные) электроды (на них нет эффекта поляризации)
ОбластьIиIII: области резкого изменения потенциала, где расположены токовые электроды.
Область II: область линейного изменения потенциала, где находятся потенциальные измерительные электроды.
Электрическая модель ячейки
Rн – сопротивление неизмеряемого участка раствора электролита
Rа– сопротивление, обусловленное величиной тока, который протекает через измерительные электроды.Rа=при компенсационном методе измерения.
Достоинства и недостатки контактной кондуктометрии.
а) простота реализации, невысокая стоимость (от 2000 руб.)
б) широкий диапазон измерений
Недостатки: наличие контакта с анализируемой средой.