电导率种类

4、电导率种类

电导电极一般分为二电极式和多电极式两种类型。

二电极式电导电极是目前国内使用最多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1.K=5.K=10等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当K=1时，常采用石墨，当K=0.1.0.01时，材料可以是不锈钢或钛合金。

多电极式电导电极，一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。

电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差，在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用其测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。

电导率电导电极常数

根据公式K=S/G，电极常数K可以通过测量电导电极在一定浓度的KCL溶液中的电导G来求得，此时KCL溶液的电导率S是已知的。

由于测量溶液的浓度和温度不同，以及测量仪器的精度和频率也不同，电导电极常数K有时会出现较大的误差，使用一段时间后，电极常数也可能会有变化，因此，新购的电导电极，以及使用一段时间

后的电导电极，电极常数应重新测量标定，电导电极常数测量时应注意以下几点：

1．测量时应采用配套使用的电导率仪，不要采用其它型号的电导率仪。

2．测量电极常数的KCL溶液的温度，以接近实际被测溶液的温度为好。

3．测量电极常数的KCL溶液的浓度，以接近实际被测溶液的浓度为好。

电导率温度补偿

电导率测量是与温度相关的。温度对电导率的影响程度依溶液的不同而不同，可以用下面的公式求得：

Gt = Gtcal{1 + α(T-Tcal)}

其中：

Gt = 某一温度（°C）下的电导率

Gtcal = 标准温度（°C）下的电导率

Tcal = 温度修正值

α= 标准温度（°C）下溶液的温度系数。

下表列出了常用溶液的α值。要得到其他溶液的α值，只要测量某个温度范围内的电导率，并以温度为纵轴绘出

相应的电导率的变化曲线，与标准温度相对应的曲线点为该溶液的α值。

市场上所销售的所有电导仪都可以参照标准温度（通常为25°C）进行调节的或自动温度补偿。大多数固定温度补偿的电导仪的α调节为2%/°C（近似25°C时氯化钠溶液的α）。可调节温度补偿的电导仪可以把α调节到更加接近所测溶液的α。

电导率电导率基准

中国和不少国家的电导率基准是以相对测量法建立的，是一种国家副基准。

将一种纯度优于99.99%的高纯度氯化钾作为符合国际推荐的电导率基准物质，由它所配制的基准溶液应具有国际推荐电导率值。以25℃的溶液电导率为起始点，相应地测出各个电导率常数，然后按下式求出其他温度的电导率常数K

K=K0(1-at)

式中，K0为0℃下电导池常数；a为制作电导池所用玻璃线性膨胀系数；t为溶液温度，单位℃。

上式为近似推导结果，与考虑复杂情况时最多不会超过正负1xl0-5

的差别。再根据不同温度下各溶液在相应电导池上所实测到的电阻值，相应地计算出各溶液在不同温度下的电导率。因为电导池常数相对变化的温度系数为-8.49x10-6℃-1，而KCl溶液电导率的温度系数大约为+2x10-2℃-1。因此，假如1D、0.1D和0.01D溶液在18℃和20℃下所测得的电导率与国际推荐值—致，则可以认为这样的相对测量方法是可靠的，这在以后的国际样品比较中得到了验证。其中20℃的国际推荐值是1972年和1976年IUPAC推荐值。

基本单位：

西门子每米（S/m）

（1）英文：conductivity(specific conductance)，缩写为：cond。

（2）定义：电阻率的倒数为电导率，用希腊字母κ表示（或者γ[1]），κ=1/ρ。除非特别指明，电导率的测量温度是标准温度（25 °C ）。（3）单位：在国际单位制中，电导率的单位称为西门子/米（S/m），其它单位有：S/m，mS/cm，μS/cm。

单位换算：

1S/m=10dS/m=1000mS/m=1000000uS/m=10mS/cm=10000μS/cm。

绝缘子污闪的发生及发展

绝缘子污闪的发生及发展 在线运行的绝缘子，在大气环境中，受到工业排放物以及自然扬尘等环境因素的影响，表面逐渐沉积了一层污秽物。当遇到潮湿天气时，污层中的可溶性物质溶于水中，形成导电水膜，这样就有泄露电流沿绝缘子的表面流过，其大小主要取决于脏污程度和受潮程度。由于绝缘子的形状、结构尺寸等因素的影响，绝缘子表面各部位的电流密度不同，电流密度比较大的部位会先形成干区，干区的形成使得绝缘子表面电压的分布更加不均匀，干区承担较高的电压。当电场强度足够大时，将产生跨越干区的沿面放电，依脏污和受潮程度的不同，放电的类型可能是辉光放电、火花放电或产生局部电弧。局部电弧是一个间歇的放电过程，这种间歇的放电状态可能持续相当长时间，当脏污和潮湿状态严重时，局部电弧会逐步发展；当达到和超过临界状态时，电弧会贯穿两极，完成闪络。 3.1 污闪的发生 污闪放电是一个涉及到电、热、和化学现象的错综复杂的变化过程，宏观上可将污闪过程分为以下4个阶段： 1）绝缘子表面的积污 2）绝缘子表面的湿润 3）局部放电的产生 4）局部电弧发展，完成闪络 1）绝缘子表面的积污 绝缘子表面沉积的污秽物，来源于该地域大气环境的污染，也受大气条件的自清洗（例如，风吹和雨淋），还与绝缘子本身的结构形状、表面光洁度等因素有着密切的关系。 长期的运行经验表明，在城市工业区及大气污染较严重的地区绝缘子表面的积污也较多，工业规模愈大，对周围影响的范围也愈大。一般来说，距工业污染源愈愿，影响愈弱，绝缘子表面积污程度的表征量——等值附盐密度也减少。据重点工业城市对44条输电线路上绝缘子表面沉积污秽的盐度值统计，其值可用式（5-3）表示 ESDD=Ae-BL（5-3）式中，ESDD为绝缘子表面污秽物等值附盐密度，mg/cm2;L为距污源的距离，A,B为常数。 大气污染比较严重地区的浓雾，对绝缘子表面的污染也是明显的。研究表明，城市工业区的浓雾的雾水电导率可达200uS/cm左右，一次大雾可稳定地维持数小时。城市工业区的边缘及邻近农村的浓雾的雾水电导率也可达数百至1000Us/cm以上。 大气环境中充满了各种气态、液态污染物和固体微粒。绝缘子表面污秽物的积聚，一方面取决于促使微粒接近绝缘子表面的力，另一方面也取决于微粒和表面接触时保持微粒的条件。微粒在绝缘子表面上的沉积，受风力、重力、电场力的作用，其中于风力对绝缘子表面积污起主要作用，因此，有风、无风及风大、风小均对微粒的沉积影响较大，也直接影响绝缘子上、下表面积污的差别以及带电与否对积污的影响。 带电与否对绝缘子积污的影响，与地区的地理、气象等条件有很大关系，一般说来，如果污秽是急剧形成的（如风、海、雾），带电与否对积污的影响不大；如果污秽是缓慢积聚的，则带电与否有较大的影响，带电绝缘子的积污比带电绝缘子的积污要严重，在直流电压下绝缘子的积污比交流电压下绝缘子的积污要严重。 另外，绝缘子表面的光洁度等也影响微粒在其表面的附着。因此，新的、光洁度良好的

水喷雾灭火系统技术规范 GB50219-2014

1 总则 1.0.1 为了合理地设计水喷雾灭火系统（或简称系统），保障其施工质量和使用功能，减少火灾危害，保护人身和财产安全，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建工程中设置的水喷雾灭火系统的设计、施工、验收及维护管理。 本规范不适用于移动式水喷雾灭火装置或交通运输工具中设置的水喷雾灭火系统。 1.0.3 水喷雾灭火系统可用于扑救固体物质火灾、丙类液体火灾、饮料酒火灾和电气火灾，并可用于可燃气体和甲、乙、两类液体的生产、储存装置或装卸设施的防护冷却。 1.0.4 水喷雾灭火系统不得用于扑救遇水能发生化学反应造成燃烧、爆炸的火灾，以及水雾会对保护对象造成明显损害的火灾。 1.0.5 水喷雾灭火系统的设计、施工、验收及维护管理除应符合本规范规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 条文说明 1 总则 1.0.1 水喷雾灭火系统是在自动喷水灭火系统的基础上发展起来的，主要用于火灾蔓延快且适合用水但自动喷水灭火系统又难以保护的场所。该系统是利用水雾喷头在一定水压下将水流分解成细小水雾滴进行灭火或防护冷却的一种固定式灭火系统。水喷雾灭火系统不仅可扑

救固体、液体和电气火灾，还可为液化烃储罐等火灾危险性大、扑救难度大的设施或设备提供防护冷却。其广泛用于石油化工、电力、冶金等行业。近年来，水喷雾灭火系统在酿酒行业得到了推广应用。本次修订增加了酒厂水喷雾灭火系统的相关设计内容。 另外，水喷雾灭火系统的保护对象涵盖了电力、石油化工等工业设施、设备，有别于自动喷水灭火系统，为此，本次修订补充了相关施工、验收的内容。 1.0.2 本规范属于固定灭火系统工程建设国家规范，其主要任务是提出解决工程建设中设计水喷雾灭火系统的技术要求。我国现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《石油天然气工程设计防火规范》GB 50183、《石油化工企业设计防火规范》GB 50160、《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229, 《钢铁冶金企业设计防火规范》GB 50414、《酒厂设计防火规范》GB 50694等有关规范均对应设置水喷雾灭火系统的场所作了明确规定，为水喷雾灭火系统的应用提供了依据。本规范与上述国家标准配套并衔接，适用于各类新建、扩建、改建工程中设姬的水喷雾灭火系统。 由于在车、船等运输工具中设置的水喷雾装置及移动式水喷雾装置均执行其本行业规范或一些相关规定，而且这些水喷雾装置通常不属于一个完整的系统。因此，对于本规范是不适用的。 1.0.3 本条是在综合国外有关规范的内容和国内多年来开展水喷雾灭火系统试验研究成果的基础上制订的。 美国、日本和欧洲的规范将水喷雾灭火系统的防护目的划分为：灭火、控制燃烧、暴露防护和预防火灾四类，其后三类的概念均可由防护冷却来表达。本规范综合国外和国内应用的具体情况将水喷雾灭火系统的防护目的划分灭火和防护冷却。另外，美国和日本等国基本是以具体的保护对象来规定适用范围的，而本规范基本采用我国消防规范标准对火灾类型的划分方式规定了水喷雾灭火系统的适用范围。

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、 电导率和迁移率 一、实验目的 1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识。 2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量并绘制试样的VH－IS 和 VH－IM 曲线。 3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。 二、实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。对于图（1）（a）所示的N 型半导体试样，若在X 方向的电极D、E 上通以电流Is，在Z 方向加磁场B，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力： 其中e 为载流子（电子）电量，V为载流

子在电流方向上的平均定向漂移速率，B 为磁感应强度。 无论载流子是正电荷还是负电荷，Fg 的方向均沿Y 方向，在此力的作用下，载流子发生便移，则在Y 方向即试样A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样A、A′两侧产生一个电位差VH，形成相应的附加电场E—霍尔电场，相应的电压VH 称为霍尔电压，电极A、A′称为霍尔电极。电场的指向取决于试样的导电类型。N 型半导体的多数载流子为电子，P 型半导体的多数载流子为空穴。对N 型试样，霍尔电场逆Y 方向，P 型试样则沿Y 方向，有 显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，试样中载流子将受一个与Fg 方向相反的横向电场力：

其中EH 为霍尔电场强度。 FE 随电荷积累增多而增大，当达到稳恒状态时，两个力平衡，即载流子所受的横向电场力e EH 与洛仑兹力eVB相等，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 设试样的宽度为b，厚度为d，载流子浓度为n，则电流强度V Is 与的关系为 由（3）、（4）两式可得 即霍尔电压VH（A、A′电极之间的电压）与IsB 乘积成正比与试样厚度d成反比。比例系数称为霍尔系数，它是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。根据霍尔效应制作的元件称为霍尔元件。由式（5）可见，只要测出VH （伏）以及知道Is（安）、B（高斯）和d（厘米）可按下式计算RH。

裂缝性油藏等效渗透率张量的边界元求解方法

?油气藏工程? 裂缝性油藏等效渗透率张量的边界元求解方法 姚　军,李亚军,黄朝琴,王子胜 (中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266555) 摘要:等效渗透率张量是裂缝性油藏渗流分析的重要参数,应用边界元算法可计算裂缝性油藏的等效渗透率张量。根据流量等效原理,考虑每条裂缝的空间分布和属性参数对流动的影响,建立了求解裂缝性多孔介质等效渗透率张量的数学模型,并给出了数学模型的边界元求解方法。实例研究表明,边界元法数值计算结果与解析结果较为一致;裂缝对介质的渗透能力有重要影响,忽略渗透率张量的非对角线元素将产生较大误差;等效渗透率张量能够反映裂缝性多孔介质的非均质性和各向异性。 关键词:裂缝性油藏;等效渗透率张量;连续介质;边界元方法;周期边界条件;数学模型 中图分类号:TE344文献标识码:A 文章编号:1009-9603(2009)06-0080-04 裂缝性油藏在中国油气资源中占有重要的地 位[1],由于裂缝性油藏内在的复杂性、模型基本假 设、裂缝识别技术和计算机硬件等因素的限制[2-3], 传统的双重介质模型[4-5]和近年出现的离散裂缝网 络模型[6-7]都有其局限性。等效连续介质模型则结 合了两者的优点,具有广泛的研究前景。等效渗透 率张量用来表征裂缝性油藏的非均质性和各向异 性,是等效连续介质模型的重要参数。 渗透率张量理论由Snow [8]提出,以解决裂缝含 水介质渗透各向异性的问题,这种基于优势节理组 统计特征的渗透率张量计算方法在实际工程中得到 广泛应用,但由于该方法不考虑实际裂缝的连通情 况及空间分布情况,计算结果存在误差。Long [9]利 用连续介质理论计算了裂缝性岩体的等效渗透率张 量,没有考虑基岩的渗透性。Tei m oori 等[10]应用边 界元方法计算裂缝性油藏的等效渗透率张量,将裂 缝假设成一维线形裂缝。 笔者根据等效连续介质模型的原理,建立求解 裂缝性油藏等效渗透率张量的数学模型,利用边界 元方法求解模型,并进行了实例研究。1　渗透率张量 渗透率是岩石的固有属性,是表征油藏非均质 性和各向异性的重要参数,具有二阶张量形式。二维情况下的渗透率张量可表示为k =k xx k xy k yx k (1) 式中:k 为渗透率张量,μm 2;k ζτ(ζ,τ=x,y )为渗透率张量的分量,μm 2;ζ为渗流速度方向;τ为位势梯度方向。为保证渗透率张量具有物理意义,其应为对称张量[11],即k ζτ=k τζ。当渗透率主轴方向与坐标轴方向平行时,k 为对角形式k =k x 00 k (2) 式中:k x 和k y 分别为x 和y 方向的渗透率主值,μm 2。对于裂缝性多孔介质,其等效渗透率张量综合考虑了网格块中基岩和裂缝对整个系统渗透性的影响,可描述任意裂缝分布和几何形态储层的岩石特征。 2　数学模型 2.1　模型假设 实际储层中的裂缝分布极为复杂,研究流体在其中的渗流规律,建立储层的理论模型,须对裂缝系 收稿日期2009-09-09;改回日期2009-10-15。 作者简介:姚军,男,教授,1984年毕业于华东石油学院采油工程专业,从事油气田开发工程的教学与科研工作。联系电话:(0532)86981707,E -mail:yaojunhdpu@https://www.sodocs.net/doc/7e2896516.html, 。 基金项目:国家科技重大专项专题“离散裂缝网络油藏数值模拟技术”(2008Z X05014-005-03)和国家“973”项目“碳酸盐岩缝洞型油藏 开发基础研究” (2006CB202404)　第16卷　第6期 油　气　地　质　与　采　收　率 Vol .16,No .6　2009年11月 Petr oleu m Geol ogy and Recovery Efficiency Nov .2009

场论基础

场论基础 附1 Hamilton 算子? 在直角坐标系中定义Hamilton 算子?为 x y z ???=++???i j k ? （附1.1） 这里，?既可以看成是一个微分算子，作用到一个标量函数或者是一个矢量函数上；也可以看成是一个向量，和其他的向量进行普通的点乘( )运算和叉乘(?)运算。 附1.1 梯度运算grad u u =? 对于一个标量场(,,)u x y z ，我们定义相关的梯度运算为 grad u u u u u x y z ???==++???i j k ? （附1.2） 那么标量函数(,,)u x y z 的梯度运算结果grad u 为一向量。下面我们来看梯度运算的数学意义。对于函数(,,)u x y z 的方向导数 u n ??，我们有 cos(,)cos(,)cos(,) ()()grad x y z u u x u y u z n x n y n z n u u u n x n y n z x y z u u u n n n u x y y ???????=++??????????=++ ??????=++++=???i j k i j k n （附1.3） 因此有 grad cos(,)u u u n ?=?n ? （附1.4） 从中可以看到，当单位向量n 的方向和梯度grad u 的方向一致时，u n ??取到极大值， 而极大值就为grad u 。这就是说，梯度grad u 为函数(,,)u x y z 变化最快的方向，也是等值函数(,,)u x y z C =的外法线方向，梯度的大小为函数方向导数的最大值。从上面的分析我们可以看到，梯度grad u 的定义和坐标系是无关。梯度grad u 在数值计算方法中有很重要意义。 附1.2 散度运算div =A A ? 对于一个向量场(,,)x y z A ，沿某一个曲面S 的通量定义为 d S S Φ= ??A n (附1.5) 更进一步，如果S 是个封闭曲面，其所包围的区域Ω，体积为V ，那么当

电导率与浓度的关系

、电导率 电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm(S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)即电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积。这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 2、水的硬度 水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。 硬度单位换算： 硬度单位ppmxx硬度xx硬度xx硬度 1ppm = 1.000ppm 0.05600. 10.0702 1xx硬度= 17.847ppm 11.78471.2521 1xx硬度= 10.000ppm

0.560310.7015 1xx硬度= 14.286ppm 0.79871.42851 3、电导率与TDS TDS（溶解性总固体）用来衡量水中所有离子的总含量,通常以ppm表示。在纯水制造业，电导率也可用来间接表征TDS。 溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如： 纯食盐溶液： Cond=Cond(pure water) + Cond(NaCl) 电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可采用线性公式表示，例如：100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS微西门子）。 从上面两个公式可以知道： 纯水的电导率为： 0.055uS ( 18.18兆欧)，食盐的TDS与电导率换算系数为 0.5。所以，经验公式是： 将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm）。 有时TDS也用其它盐类表示，如CaO3(系数则为 0.66)。TDS与电导率的换算系数可以在 0.4~

霍尔系数和电导率测量

实验5 霍尔系数和电导率测量 1． 实验目的 ⑴ 通过实验加深对半导体霍尔效应的理解； ⑵ 掌握霍尔系数和电导率的测量方法，了解测试仪器的基本原理和工作方法。 2． 实验容 测量样品从室温至高温本征区的霍尔系数和电阻率。要求： ⑴ 判断样品的导电类型； ⑵ 求室温杂质浓度，霍尔迁移率； ⑶ 查阅迁移率或霍尔因子数据，逼近求解载流子浓度和迁移率； ⑷ 用本征区()T R H 数据，由(21)式编程计算样品材料的禁带宽度； ⑸ 本征导电时，()Lp Ln qn μμσ+≈。μ与23-T 成正比，所以()kT E T C g 2exp 23''-=-σ，那么由()T T 1~ln 23σ或由T 1~ln σ实验曲线的斜率求出禁带宽度E g 。 ⑹ 对实验结果进行全面分析、讨论。 3． 实验原理 ⑴ 霍尔效应 如图1所示的矩形半导体，在X 方向通过一密度为j x 的电流，在Z 方向加一均匀磁场（磁感应强度为B ）,由于磁场对运动电荷（速度为x v ）有一个洛伦兹力，在Y 方向将引起

电荷的积累，在稳定情况下，将形成平衡洛伦兹力的横向电场Y E 。这就是大家熟知的霍尔效应。其霍尔系数定义为 ()1Z X Y H B J E R ?= 由0=-B qv qE x Y ，可以导出H R 与载流子浓度的关系式，它们是 P 型 ()21 qp R H = N 型 ()31 qn R H - = 如果计及载流子速度的统计分布，关系式变为 P 型 ()41qp R p H H ???? ??=μμ N 型 ()51qn R n H H ???? ??-=μμ 同时考虑两种载流子时有 ()() ()622nb p q nb p R H H +-?=μμ 式中，q 是电子电荷，p n b μμ=，p n μμ,分别是电子和空穴的迁移率，H μ是霍尔迁移率。()p n H ,μμ称为霍尔因子，其值与能带结构和散射机构有关。例如非简并半导体，长声学波散射时，18.183==πμμH ；电离杂质散射时，93.1=μμH ；对于高简并半导体和强磁场条件时，[]11=μμH 。 对于主要只有一种载流子的n 型或p 型半导体，电导率可以表示为n qn μσ=或p qp μσ=，这样由（4）或（5）式有 ()7ρμσμ?==H H H R ()8ρ μH H R = 由上述关系式可见，霍尔系数和电阻率的联合测量能给出载流子浓度和霍尔迁移率，而且结合迁移率对掺杂浓度、温度的数据或霍尔因子掺杂浓度、温度的数据，可以逼近求得载流子浓度和载流子迁移率。 载流子浓度是温度的函数。室温饱和区杂质全部电离，D s N n =，A s N p =，其值可由

电导率与含盐量的关系修订稿

电导率与含盐量的关系 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

1、水的导电能力的强弱程度，就称为电导度S（或称电导）。电导度反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度的一个重要指标。水越纯净，含盐量越少，电阻越大，电导度越小。超纯水几乎不能导电。电导的大小等于电阻值的倒数。即S=1/R，S=(1/ρ)·(F/L)。1/ρ就称为电导率，其国际制单位为西·米-1(S·m-1) 电导率与盐含量成线性关系，这跟离子的电荷数和盐的离子常数有关。 2、一般对于同一种水源，以温度25℃为基准，其电导率与含盐量大致成正比关系，其比例为：1μS/cm=～l含盐量，在其它温度下，则需加以校正，即温度每变化1℃，其含盐量大约变化%。温度高于25℃时用负值，温度低于25℃时用正值。 确切的说水中含盐量的大小是影响水的电导率的一个重要因素，但是各种离子的种类不同，它们的导电能力也不同。所以电导率或电阻率和含盐量之间不能进行直接的数学换算。只有在离子组分大体相同时，才能根据实验测定绘制出电导率（或电阻率）和含盐量之间关系的换算图，在运行现场使用。或者当知道是某一类型的水时，可以根据已知相似类型水的换算图来粗略估算。 准确的脱盐率要通过对出水和进水进行化学分析，测定相应的TDS含量才能计算出来，但是这样会比较麻烦，一般采用电导率转换为TDS来计算脱盐率。转换公式如下： TDS=K×EC25 其中TDS单位是ppm EC25是经温度校正到25度的电导率，单位为微西/厘米，EC25所有盐类均当成氯化钠且不考虑CO2的影响 附电导率与含盐量的换算关系表格 溶液电导率EC25 K 产水 0--300 苦咸水 300--4000 苦咸水 4000--20000 海水 40000--60000 浓水 60000--85000

电导率与S之间对应参数表

电导率与S之间对应参 数表 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

电导率与T D S之间对应参数表 TDS定义

---TDS是英文totaldissolvedsolids的缩写，中文译名为溶解性总固体，测量单位为毫克/升（mg/L）,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性总固体。在物理意义上来说，水中溶解物越多，水的TDS值就越大，水的导电性也越好，其电导率值也越大。 电导率的定义： ---电导率是物质传送电流的能力，是电阻率的倒数。在液体中常以电阻的倒数，即电导来衡量其导电能力的大小。水的电导是衡量水质的一个很重要的指标，它能反映出水中存在的电解质的程度。根据水溶液中电解质的浓度不同，则溶液导电的程度也不同 电导率与TDS的关系 水溶液的电导率直接和TDS成正比，而且TDS值越高，电导率越大。 电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为： 1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm 其中，1ppm等于1mg/l,为TDS单位 TDS用来衡量水中所有离子的总含量,?通常以ppm表示，电导率也可用来间接表征TDS. 溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液： Cond.=Cond(purec?water)?+?Cond(NaCl)?或者 Cond.=?0.055?+?Cond(NaCl) 电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可用采用线性公式表示:?例 如.?100uS/cm?x?0.5?(as?NaCl)?=?50?ppm?TDS（uS：微西门子）? 食盐的TDS-电导率换算系数为0.5.? 所以：经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm）? 有时TDS?也用其它盐类表示,如CaO3(系数则为0.66) TDS与电导率的换算系数可以在0.3-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液? 那么换算系数0.3-1.0之间各自对应哪些种类的电解质溶液 如0.5-NaCl 0.66-CaO3 0.50-KCl 电导率的测量原理电极 引起离子在被测溶液中运动的电场是由与溶液直接接触的二个电极产生的。此对测量电极必须由抗化学腐蚀的材料制成。实际中经常用到的材料有钛等。由二个电极组成的测量电极被称为尔劳施（Kohlrausch）电极。 电导率的测量需要弄清两方面。一个是溶液的电导，另一个是溶液中1/A的几何关系，电导可以通过电流、电压的测量得到。这一测量原理在当今直接显示测量仪表中得到应用。 而K=LAA——测量电极的有效极板L——两极板的距离 这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通 过几何尺寸算出。当两个面积为1cm2的方形极板，之间相隔1 cm组成电极时，此电极的常数K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000μS，则被测溶液的电导率K= 1000μS/ cm。 一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88mS/CM。

变压器水喷雾灭火系统的讨论

变压器水喷雾灭火系统的讨论 近年来，我国城乡电网日益发展，大中型变电站和发电厂越来越多。变压器作为它们的主要设备，不管容量大小，原理基本相同，都是通过铁心和绕组之间的电磁转换升压或降压，以达到大功率、超高压和远距离输电的目的。有关规范规定，大于一定容量的变压器应设置水喷雾灭火系统。水喷雾在灭火时能起到表面冷却、窒息、乳化和稀释的作用，它可以可靠地扑灭闪点高于60度的液体火灾，且有不造成液体飞溅和电气绝缘度高的特点。相关的《水喷雾灭火系统设计规范》中亦对变压器水喷雾灭火系统的设计作了一系列规定，但笔者在工程中，却发现有些情况无法按规范要求处理，并采取了一系列解决方法，在此提出，以供参考。 一、变压器的火灾危险性分析及保护部位的确定 大容量变压器一般为油浸式，主要由铁心、绕组、油箱、油枕、散热器、高压套管和压力释放阀等组成。变压器油是碳氢化合物，闪点在130度左右，为可燃液体，正常情况下在密闭油箱内部依靠温差自然循环或通过油泵强制循环，以冷却电磁交换过程中铁心和绕组等散发的热量。变压器形式多样，且不规则，不方便作为一个整体处理，因此将变压器的水喷雾保护分为油箱主体、高压套管、油枕、散热器和集油坑五大部分（见附图）。按规范规定，除集油坑的设计喷雾强度采用6l/min.m2外，其余部位均采用20l/min.m2，灭火时间均取0.4h，具体分述如下： 1、油箱主体 油箱主体内部充满变压器油，铁心、绕组等设备以及大量有机可燃物，如纸板、棉纱、布、木材等均浸泡在变压器油中。当变压器内部短路发生电弧闪络，油受热分解气化，箱内压力急剧升高，压力释放阀喷油泄压，此时可能引起爆燃，如泄压不及时，甚至可能发生箱体爆炸。另外雷击、过电压、变压器出线短路以及外界火源等均可引发火灾。一般大型变压器油箱均有一侧要受到散热器的遮挡，喷头配水管可以穿过散热器间的空档，以保护主体。 2、高压套管 高压套管的作用是将变压器油箱中的高、低压绕组引出线从油箱内引出，通过电极分别与高、低压线路相连，是变压器的薄弱环节。引发火灾的原因很多，其中包括制造缺陷、安装不当、损伤、老化以及出线短路和雷击过电压等。它的爆炸喷油起火在变压器的火灾事故中占有最大比例。规范中规定水雾不应直接喷向高压套管，笔者认为水雾包络至少应至套管底部的1/5处，但不应超过1/3。经查阅大量资料，并在湖南省送变电建设公司的组织下做了带电喷雾实验，证明这种设置方式从安全和灭火的角度均是可靠的。 3、散热器 大容量变压器的散热器一般有风扇，以增加散热片的通风量。热油通过散热片中的管网，以达散热目的。此部分的保护也很重要，但应避免水雾直射风扇电机，水雾喷头可沿风扇电机之间的中心线布置。 4、油枕 油枕通过连接管与油箱主体中的变压器油相连，以缓冲油的热胀冷缩和确保油质。油枕一般为规则圆柱体，位置在变压器的顶部，布管时须考虑到喷头和管道离高压带电体的间距。如油枕靠变压器的一侧，处理就比较简单，但现在很多油枕设在变压器的正顶部，两旁均有高压套管，而规范要求油枕应受保护，且管

实验三-霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、-电导率和迁移

实验三霍尔效应法测量半导体的载流子浓度、 电导率和迁移率 一、实验目的 1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识。 2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量并绘制试样的 VH－IS 和 VH－IM 曲线。 3．确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。 二、实验原理 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。对于图（1）（a）所示的 N 型半导体试样，若在 X 方向的电极 D、E 上通以电流 Is，在 Z 方向加磁场 B，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力： 其中 e 为载流子（电子）电量， V为载流子在电流方向上的平均定向漂移速率，B 为磁感应强度。 无论载流子是正电荷还是负电荷，Fg 的方向均沿 Y 方向，在此力的作用下，载流子发生便移，则在 Y 方向即试样 A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而在试样 A、A′两侧产生一个电位差 VH，形成相应的附加电场 E—霍尔电场，相应的电压 VH 称为霍尔电压，电极 A、A′称为霍尔电极。电场的指向取决于试样的导电类型。N 型半导体的多数载流子为电子，P 型半导体的多数载流子为空穴。对 N 型试样，霍尔电场逆 Y 方向，P 型试样则沿Y 方向，有 显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移，试样中载流子将受一个与 Fg 方向相反的横向电场力： 其中 EH 为霍尔电场强度。

FE 随电荷积累增多而增大，当达到稳恒状态时，两个力平衡，即载流子所受的横向电场力 e EH 与洛仑兹力eVB 相等，样品两侧电荷的积累就达到平衡，故有 设试样的宽度为 b ，厚度为 d ，载流子浓度为 n ，则电流强度V Is 与的 关系为 由（3）、（4）两式可得 即霍尔电压 VH （A 、A ′电极之间的电压）与 IsB 乘积成正比与试样厚度 d 成反比。比例系数称为霍尔系数，它是反映材料 霍尔效应强弱的重要参数。根据霍尔 效应制作的元件称为霍尔元件。由式（5）可见，只要测出 VH （伏）以及知道 Is （安）、B （高斯）和 d （厘米）可按下式计算 RH 。 上式中的108 是由于磁感应强度 B 用电磁单位（高斯）而其它各量均采用 C 、G 、S 实用单位而引入。 注：磁感应强度 B 的大小与励磁电流 IM 的关系由制造厂家给定并标明在实验仪上。 霍尔元件就是利用上述霍尔效应制成的电磁转换元件，对于成品的霍尔元件，其 RH 和 d 已知，因此在实际应用中式（5）常以如下形式出现： V V =V V V V V (7) V V = V V V = 1 VVV 称为霍尔元件灵敏度（其值由制造厂家给出），其中比例系数它表示该器件在单位工作电流和单位磁感应强度下输出的霍尔电压。Is 称为控制电流。（7）式中的单位取 Is 为 mA 、B 为 KGS 、VH 为 mV ，则 KH 的单位为 mV/（mA·KGS）。 KH 越大，霍尔电压 VH 越大，霍尔效应越明显。从应用上讲，KH 愈大愈好。 KH 与载流子浓度 n 成反比，半导体的载流子浓度远比金属的载流子浓度小，因此用半导体材料制成的霍尔元件，霍尔效应明显，灵敏度较高，这也是一般霍尔元件不用金属导体而用半导体制成的原因。另外，KH 还与 d 成反比，因此霍尔元件一般都很薄。本实验所用的霍尔元件就是用 N 型半导体硅单晶切薄片制成的。 由于霍尔效应的建立所需时间很短（约 10-12—10-14s ），因此使用霍尔元件时 用直流电或交流电均可。只是使用交流电时，所得的霍尔电压也是交变的，此时，式（7）中的 Is 和 VH 应理解为有效值。 根据 RH 可进一步确定以下参数 1．由 RH 的符号（或霍尔电压的正、负）判断试样的导电类型 A ￠ 判断的方法是按图（1）所示的 Is 和 B 的方向，若测得的 VH ＝VAA ＇＜0，（即点 A 的电位低于点 A ′的电位）则 RH 为负，样品属 N 型，反之则为 P 型。 2．由 RH 求载流子浓度 n 由比例系数 V V =1 VV 得V V =1 |V V |V 。

渗流力学试题2007

大学2007年 博士生入学考试渗流力学试题(A卷) 一、(20分)试简述黑油模型的基本假设并写出其渗流数学模型结构中的运动方程组、连续性方程组和其它所需的辅助方程。 二、(20分)简述下列基本定律所对应的某些实际背景，并写出相应的数学表达式： 1.各向异性地层中的达西公式； 2.变形介质渗流的运动方程； 3.非等温渗流的热传导公式与液体的能量方程； 4.非牛顿液体的指数形式运动方程。 三、(20分)考虑忽略毛管力和重力作用的断面面积不变的一维油水两相渗流问题，假定孔隙介质和流体均不可压缩。 1.建立等饱和度面运动方程(即贝克莱一列维尔特方程)； 2.推导前缘含水饱和度Swf和前缘位置xf的表达式； 3.给出求解Swf的图解法； 4.写出出口端见水后平均含水饱和度的表达式。 四、(20分)设有一水平等厚均质各向异性地层，选择坐标系xoy，使坐标轴方向与渗透率张量主方向一致，x、y方向的渗透率分别为kx、ky，且kx>ky。已知在坐标原点处有一口生产井，井筒半径为rw，产量为q，地层厚度h，地层折算供给半径Re上的压力为Pe。 1.写出稳定渗流的压力所满足的定解问题(渗流方程、边界条件)； 2.求解地层中的压力分布； 3.推导油井的产量公式。 五、(20分)考虑圆形地层中有一口偏心井的平面稳定渗流问题。已知供给边缘半径为R，井筒半径为rw，生产井到圆心的距离为a，地层厚度为h，渗透率为k，原油粘度为μo，供给边缘和井底的势分别为Фe与Фw。 1.求解地层中的等势线和流线方程； 2.推导油井的产量公式； 3.计算圆心处的渗流速度。

一、(20分)试简述黑油模型的基本假设并写出其渗流数学模型结构中的运动方程组、连续性方程组和其它所需的辅助方程。 解: 所谓黑油模型是指简化的碳氢化合物两组分模型,其基本假设条件是:假定水相和其他两相之间不发生质量转移,烃类系统(油-气)中只考虑成两个组分,及油组分和气组分。油组分是经过微分蒸发后留下的大气压力下的残余液体,也称为油罐油,而气组分是蒸发出来的流体。(4分) 黑油模型渗流数学模型结构中的运动方程组为: )(D g P Kk v l l l rl l ?-?-=ρμ , l=o,g,w (4分) 黑油模型的连续性方程组为: 气组分(3分): ] [)]}([)]({[o o so g g Gs G o o o o ro so g g g g rg B S R B S t q D g P B KK R D g P B KK +??=+?-?+?-??φαραρμαρμα油组分(3分): )()]([ o o Os o o o o o ro B S t q D g P B KK φαραρμα??=+?-?? 水组分(3分): )()]([ w w ws w w w w w rw B S t q D g P B KK φαραρμα??=+?-?? 辅助方程(3分): 1=++w g o S S S ，cow w o P P P =-，cgo o g P P P =- 二、(20分)简述下列基本定律所对应的某些实际背景，并写出相应的数学表达式： 1.各向异性地层中的达西公式； 2.变形介质渗流的运动方程； 3.非等温渗流的热传导公式与液体的能量方程； 4.非牛顿液体的指数形式运动方程。 解: (1) 各向异性地层中的达西公式为： gradP u K v - = 其中?? ? ? ??=yy xx k k K 0 0为渗透率张量。(5分) (2) 变形介质渗流的运动方程为：dL dP P P K v o K o )] (1[--- =αμ

硬度与电导率关系

水的电导率和硬度的基本知识 TDS用来衡量水中所有离子的总含量, 通常以ppm表示 在纯水谁制造业，电导率也可用来间接表征TDS. 溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液： Cond.=Cond(pure water) + Cond(NaCl) 或者Cond.= 0.055 + Cond(NaCl) 电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可用采用线性公式表示: 例如. 100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS：微西门子） 从上面两个公式可以知道：纯水的电导率为：0.055uS (18.18兆欧) 是否从上可知：1uS=330.54545454.。。兆欧？？？ 食盐的TDS-电导率换算系数为0.5. 所以：经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm） 有时TDS 也用其它盐类表示,如CaO3(系数则为0.66) TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。 电导率 电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm (S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。 电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为 正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决 定的。 电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。 水的硬度 水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。

烟雾传感器的设计

电气检测技术设计 (论文) 题目烟雾光敏报警器 摘要 在现代社会中由于由于火灾和有害气体中毒而导致死亡的人越来越多，每年给社会带来了很大的财产损失和社会负担，但是由于其突发性如果发现不及时很容易造成重大损失，烟雾传感器就可以很好的解决这个问题。它具有实时性，可以在最快的时间内对火灾做出反应，而且具有很高的灵敏度，即使在很低的浓度下也可以进行探测，不仅如此它的成本还很低，容易被消费者接受，便于进行推广。 MQ-2/MQ-2S气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO )。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃 2

气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。 MQ-2/MQ-2S气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器 关键字：实时性；高灵敏度；传感器

目录 第1章绪论 ................................... .. 1.1 设计背景.................................................................................................................... 1.2 建筑物防灾现状......................................................................................................... 1.3 设计目的.................................................................................................................... 第2章原理分析.................................... 2.1原理........................................................................................................................... 2.2报警系统功能设计............................................ 2.3报警系统设计方案............................................ 3各部分电路设计 ................................ 3.1单片机....................................................................................................................... 3.2 系统初始化电路...................................................................................................... 3.3时钟电路.................................................................................................................... 3.4 声音报警电.........................................................................L.................................. 3.5 发光报警电路的设计.............................................................................................. 3.6外部中断电路...................................................... 3.7供电电路.................................................... 3.8液晶显示电路................................................. 3.9光敏传感器电路............................................... 3.10烟雾传感器电路.............................................. 第4章用Altium Designer软件绘制原理图.......... 第5章实物照片................................... 第6章根据报警器功能编写程序..................... 第7章制作实物并检测............................. 心得体会........................................ 参考文献........................................

半导体器件物理4章半导体中的载流子输运现象

第四章 半导体中载流子的输运现象 在前几章我们研究了热平衡状态下，半导体导带和价带中的电子浓度和空穴浓度。我们知道电子和空穴的净流动将会产生电流，载流子的运动过程称谓输运。半导体中的载流子存在两种基本的输运现象：一种是载流子的漂移，另一种是载流子的扩散。由电场引起的载流子运动称谓载流子的漂移运动；由载流子浓度梯度引起的运动称谓载流子扩散运动。其后我们会将会看到，漂移运动是由多数载流子（简称多子）参与的运动；扩散运动是有少数载流子（简称少子）参与的运动。载流子的漂移运动和扩散运动都会在半导体内形成电流。此外，温度梯度也会引起载流子的运动，但由于温度梯度小或半导体的特征尺寸变得越来越小，这一效应通常可以忽略。载流子运动形成电流的机制最终会决定半导体器件的电流－电压特性。因此，研究半导体中载流子的输运现象非常必要。 4.1漂移电流密度 如果导带和价带都有未被电子填满的能量状态，那么在外加电场的作用下，电子和空穴将产生净加速度和净移位。电场力的作用下使载流子产生的运动称为“漂移运动”。载流子电荷的净漂移会产生“漂移电流”。 如果电荷密度为ρ的正方体以速度d υ运动，则它形成的电流 密度为 ()4.1d r f d J ρυ =

其中ρ的单位为3 C cm - ，drf J 的单位是2 Acm -或2 /C cm s 。 若体电荷是带正电荷的空穴，则电荷密度ep ρ=，e 为电荷电 量19 1.610 (e C -=?库仑） ，p 为载流子空穴浓度，单位为3 cm -。则空穴 的漂移电流密度/p drf J 可以写成： ()()/ 4.2p drf dp J ep υ= dp υ表示空穴的漂移速度。空穴的漂移速度跟那些因素有关呢？ 在电场力的作用下，描述空穴的运动方程为 ()* 4.3p F m a eE == e 代表电荷电量，a 代表在电场力F 作用下空穴的加速度，* p m 代 表空穴的有效质量。如果电场恒定，则空穴的加速度恒定，其漂移速度会线性增加。但半导体中的载流子会与电离杂质原子和热振动的晶格原子发生碰撞或散射，这种碰撞或散射改变了带电粒子的速度特性。在电场的作用下，晶体中的空穴获得加速度，速度增加。当载流子同晶体中的原子相碰撞后，载流子会损失大部分或全部能量，使粒子的速度减慢。然后粒子又会获得能量并重新被加速，直到下一次受到碰撞或散射，这一过程不断重复。因此，在整个过程粒子将会有一个平均漂移速度。在弱电场的情况下，平均漂移速度与电场强度成正比（言外之意，在强电场的情况下，平均漂移速度与电场强度不会成正比）。 ()4.4dp p E υμ= 其中p μ是空穴迁移率，载流子迁移率是一个重要的参数，它描述了粒子在电场作用下的运动情况，迁移率的单位为2 /cm V s 。将