染整加工中保持溶液濃度恒定,是確保工藝重現(xiàn)性的關(guān)鍵。前處理的主要藥劑是燒堿,因此,為染整設(shè)備研制適合的堿濃度傳感器是必要的。在線測(cè)量燒堿溶液電導(dǎo)率是檢測(cè)堿濃度常用的方法,檢測(cè)方法分為接觸式和非接觸式。前者通過(guò)將電極與待測(cè)燒堿溶液直接接觸而測(cè)量,傳感器電極很容易被堿液腐蝕,從而影響測(cè)量精度,縮短傳感器使用壽命,因此不宜長(zhǎng)期使用。根據(jù)電磁感應(yīng)定律研制的非接觸式傳感器能很好地解決上述問(wèn)題,與其它測(cè)量方法相比,測(cè)量時(shí)間短、精度高、重現(xiàn)性好。1 原理1.1 濃度與電導(dǎo)率與金屬導(dǎo)體一樣,電解質(zhì)溶液是電的良導(dǎo)體,遵守歐姆定律。一般用電導(dǎo)G或電導(dǎo)率S來(lái)衡量溶液的導(dǎo)電能力。G=1/R=S×A/L式中:R———電阻率;S———電導(dǎo)率(S/cm);A———導(dǎo)體截面積(cm2);L———導(dǎo)體長(zhǎng)度(cm)。電解質(zhì)溶液中,單位體積內(nèi)所含離子濃度和離子化合價(jià)越高,離子遷移速度越快,則電導(dǎo)率越大[1]。檢測(cè)印染前處理過(guò)程中所用的燒堿濃度時(shí),只需要考慮其濃度和溫度因素。試驗(yàn)表明,溶液的電導(dǎo)率S與所含離子濃度C近似成正比關(guān)系。
如圖1所示,與電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)的燒堿溶液濃度具有二值性。在濃度較低的區(qū)域,溶液的電導(dǎo)率隨燒堿濃度的增加而增大;但溶液電導(dǎo)率增加到一定數(shù)值后,隨著濃度的升高,反而減小。由于曲線在拐點(diǎn)處較平緩,所以在拐點(diǎn)處的分辨率最差,因此測(cè)量時(shí)必須避開(kāi)拐點(diǎn)及其附近范圍。若從拐點(diǎn)處分段測(cè)量,則溶液濃度在各段范圍內(nèi)與電導(dǎo)率有近似比例關(guān)系,因此,通過(guò)檢測(cè)溶液的電導(dǎo)率就可計(jì)算出堿液的濃度。
退漿、煮練等前處理溶液中,NaOH濃度一般為10~80g/L。由圖l和表1可以看出,在此濃度范圍內(nèi),電導(dǎo)率與濃度近似呈線性關(guān)系。溶液的電導(dǎo)率、濃度和溫度之間的關(guān)系比較復(fù)雜,很難精
在磁環(huán)的線圈L1上施加一個(gè)交變的激勵(lì)信號(hào)U1,L2上就會(huì)產(chǎn)生交變的磁通Φ,這個(gè)交變的磁通在堿液回路中形成交變電流I,隨之產(chǎn)生交變磁通,并作用在線圈L2上,L2中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U2。通過(guò)檢測(cè)U2,就可以換算出被測(cè)溶液的電導(dǎo)率,從而得出溶液濃度。輸出電壓與溶液電導(dǎo)率的關(guān)系可用式(1)表示[5]:
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