电导率传感器原理 浅析电导率传感器

浅析电导率传感器

电导率传感器技术是一个非常重要的工程技术研究领域 ,用于对液体的电导率进行测量，被广泛应用于人类生产生活中 ,成为电力、化工、环保、食品、半导体工业、海洋研究开发等工业生产与技术开发中必不可少的一种检测与监测装置。电导率传感器主要对工业生产用水、 人类生活用水、海水特性、电池中电解液性质等进行测量与检测。

电导率传感器根据测量原理与方法的不同可以分为电极型电导率传感器、 电感型电导率传感器以及超声波电导率传感器。电极型电导率传感器根据电解导电原理采用电阻测量法。对电导率实现测量 ,其电导测量电极在测量过程中表现为一个复杂的电化学系统; 电感型电导率传感器依据电磁感应原理实现对液体电导率的测量; 超声波电导率传感器根据超声波在液体中变化对电导率进行测量 ,其中以前2种传感器应用最为广泛。

在选择电导率传感器时，需要考素的因素有很多，如测量范围、测量精度、电极材质、符合法规要求、耐温耐压性能、耐腐蚀性、安装方式、抗干扰能力、维护校准、售后服务等等诸多因素。

选择正确的电导率电极对于获得准确可靠的结果非常重要，不同结构类型与材料为特定应用提供了可进行优化的多种选择，此外，还需要考虑过程连接兼容性。

还须考虑传感器的电极常数与构造类型，正确的电极常数可覆盖样品的电导率范围。通常，样品的电导率越低，则会选择越小的电极常数

一般，对于中低电导率测量，应当选择 2-电极传感器；中高电导率测量，可能需要使用4-电极或感应式传感器；测量极高电导率介质时，存在悬浮固体有可能使电极结垢、具有强腐蚀性酸、以及用于粗管道或料罐时，推荐使用感应式传感器。

模拟型两电极/四电极电导率传感器

性能稳定，可以最大限度地保证仪器的测量精度。出厂时设定好电导池常数，基本免标定;多种可供选择的安装方式：螺纹式、浸入式、可抽取式、卫生法兰式。

数字型两电极/四电极电导率传感器

数字化传感器，抗干扰能力强，传输距离远;传感器带电源正负极反接保护及信号收发端错电源保护功能;电源、测量、输出隔离设计，确保测量准确与电气安全;内部集成存储器，断电后仍可记忆存储的校准和设定信息。

关于东润仪表

山东东润仪表科技股份有限公司成立于1998年3月，主要从事水质监测传感器、在线分析仪器和液位仪表的研发、制造、销售及产品集成应用。东润产品和服务广泛应用于石化、水务、医药、海洋渔业、化工、轻工等行业 ，产品销往全国各省市及自治区，出口四十余个国家，深受广大中外用户欢迎。

电导率仪简介及原理

简介

电导率仪是一种多量程仪器，可以满足从去离子水到海水的各种应用的测试要求。该仪器可提供自动温度补偿和设定温度系数，因此可用于测量与水不同温度系数的液体样品。可提供三个量程，具有自动量程选择功能，检测时可自动选择合适的量程。

仪器配有内置温度传感器的双插头不锈钢导电电及(用于自动温度补偿)和橡胶防滑套。

操作原理

电导率是溶液传导大量电流的能力。水的电导率和它所含的无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增加而增加。因此，该指标常用于预测水中离子的总浓度或含盐量。

水的电导率和硬度

水溶液的电导率与溶解固体的浓度成正比，固体浓度越高，电导率越大。电导率与溶解固体浓度的关系近似表示为:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百万单位CaCO3)。水的总硬度可以用电导率仪或总固体溶解仪间接得到。如上所述，为方便近似换算，1μs/cm电导率= 0.5ppm硬度。

但是请注意:

(1)用电导率间接测量水的硬度，理论误差约为20-30ppm。

(2)溶液的电导率决定分子的运动，温度影响分子的运动。为了比较测量结果，测试温度一般设定在20℃或25℃

(3)通过试剂检测可以获得准确的水硬度值。

电导率

电导率是物质传输电流的能力，与电阻值相反，单位为西门子/厘米。

水的硬度

水的硬度是指水中钙镁离子的浓度。硬度单位为ppm，1ppm代表水中1mg/L的碳酸钙含量。

电导率(g)是电阻(r)的倒数。因此，将两个电及(通常是铂电及或铂黑电及)插入溶液中，就可以测出两个电及之间的电阻R。根据欧姆定律，当温度一定时，这个电阻值与电及间距L(cm)成正比，与电及的截面积A(cm2)成反比，即R =ρ×(L/A)；其中ρ为电阻率，是长度为1cm，截面积为1cm2的导体的电阻，其大小取决于物质的性质。

根据上式，导体的电导率(G)可表示为下式:G = 1/R =(1/ρ)×(A/L)= k×(1/J)；其中K=1/ρ称为电导率，J =L/A称为电及常数；电解质电导率是指1cm3溶液充入两个平行电及之间，电及间距1cm时的电导率。从上式可以看出，当电及常数(J)已知，测量溶液电阻(R)或电导(G)时，就可以得到电导率。

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