Приборы и оборудование для проведения работы

1. Автоматический частотный кондуктометр.

2. Магазин сопротивлений Р-4830.

3. Набор растворов KCl с различной УЭП.

4. Термометр стеклянный, диапазон измерения 0 – 100 ^оС, цена деления 0,1 ^оС.

Порядок выполнения работы

Схема экспериментальной установки приведена на рис. 8. 4.

Рис. 8.4. Блок-схема экспериментальной установки:

1 – магазин сопротивлений Р-4830; 2 – кондуктометр

Меры безопасности

При выполнении лабораторной работы необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе на электроустановках.

Задание 1.

Определить зависимость показаний кондуктометра от сопротивления датчика.

Выполнение опыта.

Вместо датчика подключите ко входу кондуктометра магазин сопротивления Р-4830 и включите кондуктометр. Изменяя сопротивления на магазине сопротивления Р-4830 через 10 Ом в диапазоне Ом, через 20 Ом в диапазоне Ом, через 50 Ом в диапазоне Ом, через 100 Ом в диапазоне Ом, через 500 Ом в диапазоне Ом и через 1000 Ом в диапазоне Ом, снимите показания кондуктометра.

Результаты измерений занесите в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Результаты измерений

Сопротивление , Ом
Показания УЭП æ, См/м

Задание 2.

Построить зависимость показаний кондуктометра от величины сопротивления ячейки æ = f(R).

Выполнение опыта.

Постройте зависимость показаний кондуктометра от величины сопротивления его датчика, т.е. зависимость æ = f(R).

Статическая характеристика кондуктометра должна отвечать следующим условиям (см. гл. 2):

- должна быть обеспечена однозначная зависимость æ от ;

- показания кондуктометра должны находится в диапа-зоне от 0 до 100×10^-2 См/м;

- зависимость æ от должна иметь гиперболический характер (см. выражение 8.1) .

Руководствуясь этими условиями, выберите участок, соответствующий статической характеристике. Иссле-дуйте, если это необходимо, эту статическую характерис-тику более подробно.

Постройте статическую характеристику кондукто-метра æ = f(R).

Задание 3.

Вычислить постоянную ячейки А.

Выполнение опыта.

Вычислите значение постоянной ячейки А для трёх точек, соответствующих 20, 50 и 80 % диапазона измерений по формуле (8.1).

Постоянную датчика рассчитайте по трём измерениям путём определения её среднего значения

. (8.5)

Задание 4.

Построить статическую характеристику кондуктомет-ра æ = f(æ_вх).

Выполнение опыта.

Пользуясь вычисленным значением постоянной ячейки А, переведите соответствующие значения сопротивления датчика в УЭП æ_вх и постройте статическую характеристику æ = f(æ_вх).

Задание 5.

Определить метрологические характеристики кондук-тометра ЛК-01.

Выполнение опыта.

Воспользовавшись результатами экспериментов, определите:

- диапазон входных величин;

- диапазон выходных величин;

- чувствительность кондуктометра;

- максимальную абсолютная погрешность;

- максимальную относительную погрешность;

- максимальную приведённую погрешность;

- класс точности прибора.

Задание 6.

Получить массив данных выходного сигнала æ в одной точке диапазона измерений .

Выполнение опыта.

Проведите 25 измерений выходного сигнала æ кондуктометра в одной точке диапазона измерений (по заданию преподавателя), приближаясь к ней со стороны больших и меньших значений сопротивлений .

Рассчитайте оценки математического ожидания, дисперсии и СКО, запишите полученные данные в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Расчёт оценок математического ожидания , дисперсии D и СКО

N	æ, См/м	, См/м	D, См2/м2	, См/м

Задание 7.

Определить УЭП питьевой и промышленной воды из разных источников.

Выполнение опыта.

Подключите к кондуктометру датчик и измерьте УЭП воды из разных источников.

В соответствии с формулами (8.2) и (8.3) сделайте вывод о самой чистой и загрязнённой воде.

Отчёт о лабораторной работе должен содержать:

- краткое описание принципа действия прибора и его устройство;

- схему лабораторной установки (схему измерения);

- результаты измерений и их обработки

- графики на миллиметровой бумаге статической ха-рактеристики Y = f(X) с её линейной или квадратичной аппроксимацией, зависимости = f(N) и = f (N), а также распределение относительной погрешности по диапазону измерения = f (Х);

- результаты измерения УЭП воды из разных источников.

Контрольные вопросы

1.В чём заключается суть кондуктометрического метода анализа жидкостей?

2.Что такое контактная и бесконтактная кондуктометрия?

3.Расскажите о НЧ и ВЧ кондуктометрии.

4.Расскажите о принципе действия частотного кондуктометра.

5.Каковы преимущества частотного метода измерения по сравнению с амплитудным?

6.Каковы источники погрешностей средств измерений, реализующих контактный кондуктометрический метод?

7.Как, по каким параметрам определяют качество природных и сточных вод?

8.Что такое удельная электрическая проводимость?

9.В каких единицах измеряется УЭП?

10. Как меняется УЭП с загрязнением воды?