關於比重計的溫度補償 (新增 MA887 說明)

legendhua · 2017/12/13

海水比重受到溫度影響, 也就是說在不同的溫度下, 鹽度不會變, 但比重會變!
然而一般光學鹽度計雖然都顯示有溫度補償, 但那裏面鹽度跟比重對應的刻度都已經固定畫好了, 那還能如何補償?

鑒於這原因, 我又添購了台電子式的光學比重計

這台可以報
溫度 / 比重 / (鹽度)ppt / (鹽度)psu(這可能是用導電度測出來的)

問題來了, 我測 25度水溫下的數值分別為:
25度 / 1.026 / 35ppt / 34psu

看起來都很正常, 但是我發現網路上比重跟鹽度的對應表跟這數據完全不合呀!!!

參考資料:
http://w3.oc.ntu.edu.tw/chap3/node3.htm

25度 1.024 大約 36psu

怎麼會有這麼大的差異呢?

-------------------為了讓後來加入的人閱讀方便, 我把更新繼續在這裡往後加-----------------------

以上第二個疑問是自己豬頭搞錯...
連結裡的公式算出來的是海水密度, 若要換算成比重, 還要除以純水在當下溫度的密度....
把公式用 EXCEL 寫一寫, 發現應該是對的上儀器測出來的值了!

依照參考資料裡的公式建的Table

另外關於 Specific Gravity (20/20) 這東西也去查了一下定義:
Specific gravity is the density of a material at a certain temperature divided by the density of water at a certain temperature; the reference temperature is usually 20 degrees Celsius.
(20/20) 是指參考溫度(℃)

接著去查了一下水在20℃時水的密度, 發現還挺亂的!!!
有提供表格,也有提供公式的
water density@20℃ : 0.998203 / 0.998234 / 0.99821 (g/cm^3)
最後是用0.99821 (g/cm^3) 這數值, 因為這是 MA887 說明書裡提到的參考文件(CRC Handbook of
Chemistry and Physics, 87th)Edition)中的數據.

這張 Table 是計算出來的比重:

依據這張表的數據, 挑一個案例出來看:
鹽度 35ppt 溫度從30~25度, 比重範圍(1.0236~1.0252), 若是量測上不能完美控制溫度,
又一直拿比重當做觀察數據, 那每次量測的飄動範圍其實還不小!
(這裡要再次強調, 一般的光學鹽度計(比重跟鹽度相對刻度畫死的儀器), 是沒有對比重做溫度補償的!!!)

前面說了一堆, 其實是有個疑問困惑了很久:
為甚麼大家在討論不同生物合適的海水濃度時, 都要用比重而不用相對較沒爭議的鹽度呢?

zilong · 2017/12/13

好問題!! 之前小弟也有提出相同問題，市售光學比重計每支都印 ATC，
但真要問起不吃電也不測溫的光學比重計要如何達到溫度補嘗時，也得不到較信服的解釋。
我目前只知道室溫越低(不是水溫喔)，光學比重讀出的比重越高，反之亦然。
所以當我查覺室溫變化大時，一定都先用RO水確認有沒有在0刻度上。

預算有限的我，幾個月前看到站上有讚助商在推這支時，就很想敗一支來玩玩：
http://www.ph84.idv.tw/vbb/showthread.php?t=329786&highlight=電子+子比+比重

http://www.ph84.idv.tw/vbb/showthread.php?t=329863&highlight=電子+子比+比重

但是都沒看到開箱文啊，其精準度實在不知如何，但溫度補嘗這部份比較信服我。
借一下legend兄這樓釣些有用過的大哥們說說效果如何嗎??
畢竟懶還要更懶嘛.... 我是說準還要更準啦，也順便給legend兄參考參考。

legendhua · 2017/12/13

legendhua 說：
海水比重受到溫度影響, 也就是說在不同的溫度下, 鹽度不會變, 但比重會變!
然而一般光學鹽度計雖然都顯示有溫度補償, 但那裏面鹽度跟比重對應的刻度都已經固定畫好了, 那還能如何補償?

鑒於這原因, 我又添購了台電子試的光學比重計

這台可以報
溫度 / 比重 / (鹽度)ppt / (鹽度)psu(這可能是用導電度測出來的)

問題來了, 我測 25度水溫下的數值分別為:
25度 / 1.026 / 35ppt / 34psu

看起來都很正常, 但是我發現網路上比重跟鹽度的對應表跟這數據完全不合呀!!!

參考資料:
http://w3.oc.ntu.edu.tw/chap3/node3.htm

25度 1.024 大約 36psu

怎麼會有這麼大的差異呢?

剛發現我第二個疑問是自己豬頭搞錯...
連結裡的公式算出來的是海水密度, 若要換算成比重, 還要除以純水在當下溫度的密度....
把公式用 EXCEL 寫一寫, 發現應該是對的上儀器測出來的值了!

依照參考資料裡的公式建的Table

把海水密度再除以純水的密度就得到比重了!
我舉的儀器測出的例子分佈在黑色隔線區域

legendhua · 2017/12/13

zilong 說：
好問題!! 之前小弟也有提出相同問題，市售光學比重計每支都印 ATC，
但真要問起不吃電也不測溫的光學比重計要如何達到溫度補嘗時，也得不到較信服的解釋。
我目前只知道室溫越低(不是水溫喔)，光學比重讀出的比重越高，反之亦然。
所以當我查覺室溫變化大時，一定都先用RO水確認有沒有在0刻度上。

預算有限的我，幾個月前看到站上有讚助商在推這支時，就很想敗一支來玩玩：
http://www.ph84.idv.tw/vbb/showthread.php?t=329786&highlight=電子+子比+比重

 http://www.ph84.idv.tw/vbb/showthread.php?t=329863&highlight=電子+子比+比重

但是都沒看到開箱文啊，其精準度實在不知如何，但溫度補嘗這部份比較信服我。
借一下legend兄這樓釣些有用過的大哥們說說效果如何嗎??
畢竟懶還要更懶嘛.... 我是說準還要更準啦，也順便給legend兄參考參考。

這種比重計應該是用導電度來算比重的, 準確度的確需要有使用的朋友們來分享一下了!

UMI223344 · 2017/12/13

我記得這款鹽度它說明書有寫
要在ppt下才有溫度功能
大大測量時range是在ppt上嗎？

Thomas8610 · 2017/12/13

我也曾經被溫度與比重困擾過，最後我只用同一個比重計測量，
換水的時候比重一致(1.024~1.026)就好
補水的時候把比重調到1.025就好，
三不五時用兩款比重計做校正。

legendhua · 2017/12/14

maybe0304 說：
我記得這款鹽度它說明書有寫
要在ppt下才有溫度功能
大大測量時range是在ppt上嗎？

你指的鹽度計是電子光學型的還是一般用的光學鹽度計?
我再重新回去檢視了兩種鹽度計的說明書

A) 電子光學型 MA887 Milwaukee refractometer
Specialized algorithms then apply temperature compensation to the measurement and convert the refractive index to:
PSU (PracticalSalinity Units), ppt (part per thousand) or S.G. (Specific Gravity) (20/20).

意思是說這台機器的演算法, 會將折射值經過溫度補償運算後吐出結果(包含三種單位).

B) 一般光學型的
這可就雜了, 不同商家寫的可是五花八門!(難怪大家都會被搞混!!!)

舉一家很有名的商家寫的:
此折射計是以20度C為基準溫度進行設定的，溫度補償型在長溫下帶有了自動補償功能無須使用表對照等方式進行補償。
在長溫狀態下此折射儀所得之數值為自動補償之結果，即為實際測數值。

紅海的寫得稍為比較清楚些:
在25°C 時進行鹽度讀數,鹽度單位為ppt.也可直接使用比重值.
=> 這真的是很重點!!!! 只有在25°C時, 比重值才是直接讀出來的值!!!
也就是所謂的溫度補償, 只有鹽度(ppt), 而比重(S.G.) 是沒有溫度補償的!!!

我自己之前買的說明書: (晚點再補圖好了)
校正歸0時看 ppt ....之類, 接著第二段:
還有第二種測試方法, 看比重(S.G.), 但讀出來的值需要查表運算後才是實際的值, 然後有附一張溫度補償表, 以20度為界線, 量測時溫度超過,比重要減, 溫度不足比重要加.

補圖

無標題

溫度修正表

無標題

zilong · 2017/12/14

legendhua 說：
紅海的寫得稍為比較清楚些:
在25°C 時進行鹽度讀數,鹽度單位為ppt.也可直接使用比重值.
=> 這真的是很重點!!!! 只有在25°C時, 比重值才是直接讀出來的值!!!
也就是所謂的溫度補償, 只有鹽度(ppt), 而比重(S.G.) 是沒有溫度補償的!!!

我不懂的是為什麼同一支比重計，能做到ppt溫度補償但比重S.G卻不行??這說得通嗎??
目鏡裡面讀出來的刻度不是看左邊就是看右邊啊，一邊能補一邊不能補??? 我糊塗了.... :em11:

legendhua 說：
我自己之前買的說明書: (晚點再補圖好了)
校正歸0時看 ppt ....之類, 接著第二段:
還有第二種測試方法, 看比重(S.G.), 但讀出來的值需要查表運算後才是實際的值, 然後有附一張溫度補償表, 以20度為界線, 量測時溫度超過,比重要減, 溫度不足比重要加.

不曉得說明書有沒有提到，在使用溫度補償表進行增減前，是否需要先將光學比重計做RO水歸零??
也就是說進行溫度補償增減的值，是要使用歸零前還是歸零後的值?
如果說已經先使用RO水歸零後，讀出的值還要再使用補償表增減的話，那就可以直接換電子比重計了。 :em08:

legendhua · 2017/12/14

zilong 說：
我不懂的是為什麼同一支比重計，能做到ppt溫度補償但比重S.G卻不行??這說得通嗎??
目鏡裡面讀出來的刻度不是看左邊就是看右邊啊，一邊能補一邊不能補??? 我糊塗了....

不曉得說明書有沒有提到，在使用溫度補償表進行增減前，是否需要先將光學比重計做RO水歸零??
也就是說進行溫度補償增減的值，是要使用歸零前還是歸零後的值?
如果說已經先使用RO水歸零後，讀出的值還要再使用補償表增減的話，那就可以直接換電子比重計了。

因為不同溫度時, 同一個鹽度會對應上不同的比重(S.G.), 那比重與鹽度的刻度對應都固定了, 那要怎麼補償呢?

以試算表中的數值來說
35ppt 在 30度時比重 1.0236
35ppt 在 20度時比重 1.0266 (鹽度計裡畫的刻度只能有一種, 且應該是20度的對應值, 紅海的是25度)

若這裡沒問題, 第二個問題也不存在了.

zilong · 2017/12/14

legendhua 說：
因為不同溫度時, 同一個鹽度會對應上不同的比重(S.G.), 那比重與鹽度的刻度對應都固定了, 那要怎麼補償呢?

以試算表中的數值來說
35ppt 在 30度時比重 1.0236
35ppt 在 20度時比重 1.0266 (鹽度計裡畫的刻度只能有一種, 且應該是20度的對應值, 紅海的是25度)

若這裡沒問題, 第二個問題也不存在了.

感謝legend兄講解，已經完全明白了。
可是這樣又衍生出一個問題了，所以海水素到底是看鹽度(ppt)好還是比重(S.G.)好??
因為我記得有些大佬都是看鹽度的，那這樣比重飄不飄就變得不重要了。
如果是看比重的話，那換電子比重計就變得挺重要...

UMI223344 · 2017/12/15

legendhua 說：
你指的鹽度計是電子光學型的還是一般用的光學鹽度計?
我再重新回去檢視了兩種鹽度計的說明書

A) 電子光學型 MA887 Milwaukee refractometer
Specialized algorithms then apply temperature compensation to the measurement and convert the refractive index to:
PSU (PracticalSalinity Units), ppt (part per thousand) or S.G. (Specific Gravity) (20/20).

意思是說這台機器的演算法, 會將折射值經過溫度補償運算後吐出結果(包含三種單位).

.

https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/81CYQsDiz7L.pdf

我指的是MA887 Milwaukee這一台
剛再翻譯一次．還真不知我的溫度補償限PPT哪裡來的 :em01:

（之前可能目小）
當然我對（溫度補償）的真正意思是什麼也不清楚
爬文中得到訊息是
像河馬大說的
{比重會隨溫度改變, 鹽度不會}
這樣應該是S.G才需要溫度補償才對

不過有一點關於它說
2. Using a plastic pipette, drip sample onto the prism surface. Fill the well completely.
Note: If the temperature of the sample differs significantly from the temperature of the
instrument, wait approximately 1 minute to allow thermal equilibration.
2.使用塑料移液器，將樣品滴到棱鏡表面。完全填滿井。
注意：如果樣品的溫度與溫度的差別很大
儀器，等待大約1分鐘以允許熱平衡。

似乎溫差過大最好等約一分鐘再測量
請問我的理解有誤嗎？

SmartFish · 2017/12/15

呃…看來我也該去敗一台電子式的來玩了～

關於比重計的溫度補償 (新增 MA887 說明)

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