建筑环境测试技 第10章 其他参数的测量.ppt

第10章: 其他参数的测量 主要章节 10.1过剩空气系数测量 10.2水中含盐量测量 10.3水中含氧量测量 10.4交流电电量测量 10.1过剩空气系数测量 1.热磁法 在具有温度梯度和磁场梯度的环境中，但顺磁性 气体存在时，由于气体局部温度升高，而使这些气 体的磁化率下降，这种磁化率与温度间的关系测定 气体中的某种成分含量的方法称为热磁法。 热磁式氧分析仪就利用在均匀磁场中，含氧混 合气体受热后的体积磁化率变化而产生的热磁对流 进行间接测量。 图10.1.1外对流式热磁氧传感器 1-敏感元件 2-元件支持器 3-密封垫圈 4-螺母 5-垫圈 6-分析室座 7-分析室盖 8-密封垫圈 9-极靴 10-磁钢 11-分路器 热敏元件的温度与含氧量之间的关系 分析烟气的热磁式氧分析测量系统采用双电桥测量电路，如下图所示： 热磁式氧分析仪用于烟气分析时，由于烟道气处于负压，温度较高，又有大量灰尘，因此需要有包含抽气、过滤和冷却的取样系统。 10.2 水中含盐量的测量 电导率 是表征水中含盐量的一个综合性指标，水中含盐量可采用电导仪来测定。当当水中含有盐类物质时，水的电导能力增加，电导率增大。测出了溶液的电导，便可知道其浓度。 溶液的电导G： 浓度与电导之间的关系式： 电导仪 由电导池系统和测量仪器组成。电导池式盛 放或发送被测溶液的容器。在电导池中装有电导电 极和感温元件等。 根据测量电导的原理不同，电导仪可分为平 衡电桥式电导仪、电阻分压式电导仪、电磁感应式 电导仪、电流测量式电导仪等。 电导仪使用前，需测定电极常数。电导仪的电 极常数常选用已知电导率的标准KCL溶液测定。 图中RA、RB为固定电阻，R为可变电阻，它们组 成电桥的三个臂；另一个臂为Rx,即被测溶液的电 阻，E为电源。当电极插入待测溶液后，调节RC，使 电桥平衡，即接于电桥一对角线上的电流表的读数 等于零。此时，便有如下关系： 2.电阻分压式电导仪 图10-10为电阻分压式电导仪的原理图。图中E为高频电源，Ei为输出信号，为被测溶液的电阻。与R串联，当接通外加电源后，构成闭合回路，则R上的分压Ei可根据分压原理得到 10.3 水中含氧量测量 氧在水中的溶液度与空气中氧的分压、大气压 力、水温、水中含盐量等有关，常用的测定溶解氧 的仪表是隔膜电极式溶解氧测定仪。 隔膜电极式溶解氧测定仪由电极和电计两部分组 成，电计是一个普通的放大器，如图10.3.1所示。 极根据其工作原理，可分为原电池型和极谱型。 原电池型如图10-13（a）所示。它是由两支电极 和溶液组成的全电池，阴极常用金、银、铂等贵重 金属，阳极用铅、铝等金属。将两支电极装在一个 圆筒内，筒内灌有电解液（KOH、KCI），端部包有 一层易透过氧的薄膜，测定时，水中溶解氧透过薄 膜进入电极，发生如下反应： 阴极 O2+2H2O+4e→4OH- 阳极 Pb+4OH-→PbO2-2+2 H2O+2e 这个电极系统产生的扩散电流为 (Pm/L) 当电极选定后，n、A、L、Pm都为定值，扩散电流is 只与溶解氧的浓度Cs有关，测出了is的大小。 极谱型如图10.3.2（b）所示，其结构与原电池法 的基本相同，区别仅在于电极间外加固定电压，一 般为0.5~0.8V。 隔膜电极式溶解氧测定仪的反应速度、透过系数 等与温度有关，可用下式表示： 结论： 由上式可知，随着温度的升高，透过系数呈指数增长，扩散电流将呈比例地增加，因而严重地影响了测量结果，故在仪器中采用热敏电阻进行温度补偿，以抵消温度对测量的影响。此外，被测水的压力、流速等对溶解氧的测定也有影响，故在测试过程中，必须采取措施，使之恒定。零点校正用标准液常用饱和硫酸钠溶液。 10.4交流电量测量 功率:用电设备其所消耗的电能对时间的变化率。 有功功率：瞬时功率在一个周期内的平均值。有功功率是 为保持用电设备正常运行所需的电功率，它将电能转换为其 他形式能量(机械能、光能、热能)。 无功功率：不消耗能量，只与电源进行能量交换的功率。 无功功率是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设 备中建立和维持磁场的电功率。凡是有电磁线圈的电气设 备，要