1. 研究目的与意义
本课题是在深入研究国内外各种常用电导率测量方法基础上,比较了这些方法的优势与不是;同时为了顺应智能仪器仪表的发展趋势,同时再考虑其实用性和经济性的基础上,充分利用了单片机技术将其应用于电导率测量仪上,成功设计和研制导电率测量系统。
本课题同时对电导率测量系统进行了研究，利用了电极电导率测测量的原理，考虑到温度、电容效应和极化效应等许多因素的影响完成整体设计。长久以来，研究人员不断改进和尝试新方法使得水溶液的电导率更准确和温度，不断消除和补偿这些因素对电导率测量精准性的影响。而此次研究的电导率测试仪能够精准的检测出激光器冷却水的电导率，从而测量出水中是否含有过量的金属离子，使得冷却液能够一旦金属离子过量能够及时过滤，不影响激光器的转换效率，使得激光加工的效率得到保障。
2. 国内外研究现状分析
目前市场上电极电导率应用较广，种类也很多，测量方法也有不少类型。根据在电导电极上激励源的类型可以分为直流激励源和交流激励源，一般采用交流测量法是为了避免电极极化和减少电导测量的误差，而交流激流源通常采用正弦波和交流方波。
电导率测量所使用的传感器主要分为两电极和四电极两种。四电极有两对电极，一对为电流电极，一对为电压电极。二电极传感器用于低电导率测量，四电极传感器用于中到高电导率测量。
按电导率测量原理可以大致分为四种形式：
3. 研究的基本内容与计划
80年从代以来，激光器就广泛应用在加工领域，激光器用于激光加工领域中具有切割效率高、非接触式切割、切割速度快等特点。作为激光器中佼佼者的光纤激光器，它具有散热面积大、光束质量好、体积小巧等优点，同体积庞大的气体激光器和固体激光器相比具有明显的优势，已逐渐发展成为高精度激光加工、激光雷达系统、空间技术、激光医学等领域中的重要候选者。但无论那种激光器，其转换效率在10%~30%之间，还有很大一部分能量是以热能的形式释放出来，如果不把这些热能及时用水冷却下来，会影响激光器的稳定性。同时激光器的冷却水对电导率的要求较高，水中不能含有过量的金属离子，系统中要有电导率的检测电路，电导率高了要及时进行过滤，确保水中的金属离子维持一个较低的水平。
影响溶液电导率变化最大的外在因素是温度，因此电导检测仪应采取合理的温度补偿措施，目前电导率温度补偿方法有三种：恒温法、手动温度补偿法、自动温度补偿法。而利用电导率和温度的拟合经验公式，是目前最先进的温度补偿方法，这种方法利用单片机的计算和存储功能，可以通过查表法或拟合经验的公式直接计算而进行温度补偿。
需要设计一种激光冷却水电导率测量系统，包括总线（如rs485、ethernet等）通讯模块、恒流源电路、电导率测量和计算补充算法、冷却水电导率控制、lcd显示器、微控制器。要求实现电导率设置、远程通信、电导率检测及显示、故障诊断机保护等功能。
4. 研究创新点
针对传统的电导测量方法中存在电极效应、电容效应、温度等因素对测量结果的影响以及传统测量范围比较窄等一系列问题，提出了利用双频正弦信号测量电导率的测量方法，通过公式能够准确测定水的电导率。
系统实现了电导测量的集成化、智能化，在电导率的测试和使用中均能表现出其在不同工业环境下工作稳定的特性，电导率仪可实现在线实时测量，自动换挡，自动温度补偿、软件校准等功能。
