Aktualności - Czym jest czujnik przewodności w wodzie?

Przewodność jest powszechnie stosowanym parametrem analitycznym w różnych zastosowaniach, w tym w ocenie czystości wody, monitorowaniu odwróconej osmozy, walidacji procesów czyszczenia, kontroli procesów chemicznych i zarządzaniu ściekami przemysłowymi.

Czujnik przewodności dla środowisk wodnych to urządzenie elektroniczne przeznaczone do pomiaru przewodności elektrycznej wody.

Zasadniczo czysta woda wykazuje znikomą przewodność elektryczną. Przewodność elektryczna wody zależy przede wszystkim od stężenia rozpuszczonych w niej substancji zjonizowanych – a mianowicie naładowanych cząstek, takich jak kationy i aniony. Jony te pochodzą ze źródeł takich jak sole mineralne (np. jony sodu Na⁺ i jony chlorkowe Cl⁻), minerały (np. jony wapnia Ca²⁺ i jony magnezu Mg²⁺), kwasy i zasady.

Poprzez pomiar przewodności elektrycznej czujnik umożliwia pośrednią ocenę parametrów, takich jak całkowita zawartość rozpuszczonych substancji stałych (TDS), zasolenie czy stopień zanieczyszczenia wody jonami. Wyższe wartości przewodności wskazują na większe stężenie rozpuszczonych jonów, a w konsekwencji na niższą czystość wody.

Zasada działania

Podstawowa zasada działania czujnika przewodności opiera się na prawie Ohma.

Główne elementy: Czujniki przewodności zwykle wykorzystują konfiguracje dwuelektrodowe lub czteroelektrodowe.
1. Przyłożenie napięcia: Do jednej pary elektrod (elektrod napędowych) przyłożone jest napięcie przemienne.
2. Migracja jonów: Pod wpływem pola elektrycznego jony w roztworze migrują w kierunku elektrod o przeciwnym ładunku, generując prąd elektryczny.
3. Pomiar prądu: Czujnik mierzy powstający prąd.
4. Obliczanie przewodności: Wykorzystując znane napięcie i zmierzony prąd, system określa rezystancję elektryczną próbki. Przewodność jest następnie wyprowadzana na podstawie charakterystyki geometrycznej czujnika (powierzchni elektrody i odległości między elektrodami). Podstawowa zależność jest wyrażona wzorem:
Przewodność (G) = 1 / Opór (R)

Aby zminimalizować niedokładności pomiarów spowodowane polaryzacją elektrody (wskutek reakcji elektrochemicznych na powierzchni elektrody) i efektami pojemnościowymi, nowoczesne czujniki przewodności wykorzystują wzbudzenie prądem przemiennym (AC).

Rodzaje czujników przewodności

Istnieją trzy podstawowe typy czujników przewodności:
• Czujniki dwuelektrodowe nadają się do pomiarów wody o wysokiej czystości i niskiej przewodności.
Czujniki czteroelektrodowe są stosowane w zakresie przewodności średniej do wysokiej i charakteryzują się zwiększoną odpornością na zanieczyszczenia w porównaniu do konstrukcji dwuelektrodowych.
• Czujniki przewodności indukcyjne (toroidalne lub bezelektrodowe) są stosowane do pomiaru przewodności od średniej do bardzo wysokiej i charakteryzują się doskonałą odpornością na zanieczyszczenia ze względu na bezkontaktową zasadę pomiaru.

Firma Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. od 18 lat zajmuje się monitorowaniem jakości wody, produkując wysokiej jakości czujniki do pomiaru jakości wody, które są dystrybuowane do ponad 100 krajów na całym świecie. Firma oferuje trzy rodzaje czujników przewodności:

DDG - 0,01 - / - 1,0/0,1
Pomiar niskiej przewodności w czujnikach 2-elektrodowych
Typowe zastosowania: przygotowywanie wody, produkcja farmaceutyków (woda do wstrzykiwań), produkcja żywności i napojów (regulacja i przygotowywanie wody) itp.

EC-A401
Pomiar wysokiej przewodności w czujnikach 4-elektrodowych
Typowe zastosowania: procesy CIP/SIP, procesy chemiczne, oczyszczanie ścieków, przemysł papierniczy (kontrola procesów gotowania i wybielania), przemysł spożywczy i napojów (monitorowanie rozdziału faz).

IEC-DNPA
Czujnik elektrody indukcyjnej, odporny na silną korozję chemiczną
Typowe zastosowania: procesy chemiczne, przemysł celulozowo-papierniczy, produkcja cukru, oczyszczanie ścieków.

Kluczowe obszary zastosowań

Czujniki przewodności należą do najczęściej stosowanych urządzeń do monitorowania jakości wody, dostarczając istotnych danych w wielu sektorach.

1. Monitorowanie jakości wody i ochrona środowiska
- Monitorowanie rzek, jezior i oceanów: Służy do oceny ogólnej jakości wody i wykrywania zanieczyszczeń pochodzących ze zrzutów ścieków lub przedostawania się wody morskiej.
- Pomiar zasolenia: Niezbędny w badaniach oceanograficznych i zarządzaniu akwakulturą w celu utrzymania optymalnych warunków.

2. Kontrola procesów przemysłowych
- Produkcja wody ultraczystej (np. w przemyśle półprzewodnikowym i farmaceutycznym): Umożliwia monitorowanie procesów oczyszczania w czasie rzeczywistym w celu zapewnienia zgodności z rygorystycznymi normami jakości wody.
- Systemy zasilania kotła wodą: ułatwiają kontrolę jakości wody w celu ograniczenia osadzania się kamienia i korozji, zwiększając w ten sposób wydajność i żywotność systemu.
- Systemy cyrkulacji wody chłodzącej: umożliwiają monitorowanie współczynników stężenia wody w celu optymalizacji dozowania środków chemicznych i regulacji zrzutu ścieków.

3. Uzdatnianie wody pitnej i ścieków
- Monitoruje zmiany jakości surowej wody, co ułatwia efektywne planowanie uzdatniania.
- Pomaga kontrolować procesy chemiczne zachodzące podczas oczyszczania ścieków w celu zapewnienia zgodności z przepisami i wydajności operacyjnej.

4. Rolnictwo i akwakultura
- Monitoruje jakość wody nawadniającej w celu ograniczenia ryzyka zasolenia gleby.
- Reguluje poziom zasolenia w systemach akwakultury w celu utrzymania optymalnego środowiska dla gatunków wodnych.

5. Badania naukowe i zastosowania laboratoryjne
- Wspiera analizę eksperymentalną w takich dyscyplinach jak chemia, biologia i nauki o środowisku poprzez precyzyjne pomiary przewodnictwa.

Napisz tutaj swoją wiadomość i wyślij ją do nas

Czas publikacji: 29.09.2025