詳情介紹
| 品牌 | IFM/德國易福門 | 應用領域 | 食品/農產品,化工,石油,制藥/生物制藥,電氣 |
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一、核心工作原理:電導法
1.
基本概念:溶液的電導率(G)是電阻(R)的倒數。即: G = 1/R。2.
傳感器結構:傳感器通常有兩個或四個金屬電極。當在電極上施加一個交流電壓時,溶液中的離子會定向移動,從而形成電流。 3.
測量過程:傳感器測量的是在兩個電極之間溶液的電阻。溶液的離子濃度越高,其電阻越小,電導率就越大。
二、關鍵技術與類型
1. 接觸式電導率傳感器
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二電極式: ?
結構:有兩個電極。 ?
優點:結構簡單,成本低。 ?
缺點:易受電極極化和電纜電阻影響,測量范圍較窄,精度相對較低。常用于便攜式儀表和一般水質檢測。 ?
四電極式: ?
結構:有兩對電極——一對驅動電極(施加電流)和一對檢測電極(測量電壓)。 ?
優點:有效消除了電極極化和電纜電阻的影響,測量范圍更寬,精度和穩定性更高。適用于高電導率溶液或惡劣工況,如污水、強酸強堿等。 ?
缺點:結構和電路更復雜,價格更高。 ?
電磁感應式(無電極式) ?
結構:沒有直接接觸溶液的電極,而是由兩個磁芯線圈組成,一個為驅動線圈,一個為檢測線圈,溶液在一個環形通道(測量室)中流過。 ?
工作原理:驅動線圈通交流電產生交變磁場,在溶液回路中感應出電流。該電流大小與溶液電導率成正比,檢測線圈會感應到這個電流產生的磁場并輸出信號。 ?
優點:杜絕了電極污染、腐蝕和極化問題,極其耐用。特別適用于高電導率、高腐蝕性或易結垢的溶液,如海水、濃酸、漿料等。 ?
缺點:對低電導率溶液不敏感,測量精度相對接觸式略低,且傳感器體積通常較大。
三、主要應用領域
1.
水質監測 ?
飲用水/自來水:監測總溶解固體(TDS)含量,確保水質安全。 ?
污水處理:監控處理過程的各個階段。 ?
環境監測:河流、湖泊、海洋的鹽度變化和污染情況。 ?
水產養殖:維持適宜的水體鹽度。 2.
工業過程控制 ?
制藥和生物技術:監控純水(WFI/RO水)的純度,以及發酵、層析等生物過程的離子濃度變化。 ?
食品和飲料:控制濃度、糖度、鹽度,如果汁濃縮、牛奶加工。 ?
化工:監測反應過程中離子濃度的變化,控制產品濃度。 ?
鍋爐水/冷卻水:監測水質以防止結垢和腐蝕。 3.
科學研究 ?
化學、生物學、環境科學等實驗室中的常規分析。 4.
其他 ?
海水淡化、游泳池水處理、農業水培等。
四、重要參數與選型要點
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測量范圍:你需要測量的電導率大概是多少?從超純水(µS/cm級)到濃酸(數百mS/cm級),范圍差異巨大,需要選擇對應量程的傳感器。 ?
精度和穩定性:應用場景對精度要求高嗎?四電極式和電磁感應式通常更穩定。 ?
介質兼容性:傳感器的接液部件材質(如電極材料、殼體材質)必須能耐受被測液體的化學腐蝕(如酸堿、有機溶劑)。常用材質有316不銹鋼、鈦、哈氏合金、石墨、聚四氟乙烯(PTFE)等。 ?
溫度補償:電導率受溫度影響很大(溫度升高,電導率增大)。幾乎所有傳感器都內置溫度探頭(PT1000或NTC等),用于自動將測量值補償到標準溫度(通常是25°C)下的值。 ?
安裝方式:需要浸入式安裝、管道安裝(螺紋/法蘭)、還是流通式安裝? ?
維護需求:接觸式傳感器需要定期清潔電極以防止結垢,而無電極式維護需求較低。
五、優點與局限性總結
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響應快速,可實時監測。 ?
測量原理簡單可靠。 ?
設備成本從低到高,選擇多樣。
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非特異性測量:只能測量總離子濃度,無法區分是哪種離子。如果需要分析具體離子成分,需與其他傳感器(如pH、離子選擇性電極)聯用或使用色譜等儀器。 ?
易受污染:接觸式傳感器的電極表面污染會嚴重影響讀數。 ?
溫度依賴性:必須進行溫度補償。
總結
電導率傳感器是一種基礎而強大的分析工具,是工業和環境監測的“眼睛"。理解其工作原理、不同類型的特點以及應用場景,對于正確選擇和使用它至關重要。從簡單的便攜筆到復雜的工業過程傳感器,它們都在默默地確保著水質安全和生產流程的穩定。
易福門LDL100電導率傳感器導電液體
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