Burkert電導率傳感器是一種用于測量液體電導率的設備,廣泛應用于化學、食品和制藥等領域。是通過測量液體中離子的電導率來確定其濃度。當電流通過兩個電極之間的液體時,根據歐姆定律可以計算出電阻值。而電阻值與液體的電導率成反比,因此可以通過電阻值計算出液體的電導率。Burkert電導率傳感器通常使用四極設計,其中兩個電極用于傳輸電流,另外兩個電極用于接收信號并計算電阻值。
基本原理是利用電流通過電解質溶液時,離子將移動并導致電阻下降。該傳感器由兩個電極組成,一個固定的電極和一個移動的電極,它們之間有一個電解質溶液。當電流流過電解質溶液時,移動電極會受到推力,直至與固定電極之間的距離相等。這個距離是電導率的函數,因此可以利用該距離測量電導率。
1、基于電導池的測量原理
核心原理:基于歐姆定律,通過測量溶液中兩個或多個電極之間的電阻來計算電導率。
實現方式:
接觸式(電極式):最常見。傳感器內置兩個或四個金屬電極(通常為316L不銹鋼、鉑或鈦),施加交流電壓,測量產生的電流,計算出溶液的電導。
感應式(無電極式/電感式):采用環形線圈,一個線圈作為發射器產生交變磁場,另一個作為接收器感應溶液中感應電流產生的磁場。適用于高濃度、強腐蝕、易污染或含固體顆粒的介質,無電極污染問題。
2、電極材料與結構設計
電極材料:
316L不銹鋼:成本低,耐腐蝕性好,適用于一般水溶液。
鉑(Platinium):耐腐蝕性佳,穩定性高,適用于高純水、強酸強堿等苛刻環境。常進行“鍍鉑黑”處理,增大電極表面積,提高靈敏度,減少極化效應。
鈦(Titanium):耐氯離子腐蝕,適用于海水、鹽水。
電極結構:
兩極式:結構簡單,成本低,適用于一般測量。易受電極極化和污染影響。
四極式:兩個外電極施加電流,兩個內電極測量電壓。有效消除電極極化和接觸電阻的影響,測量精度和穩定性更高,尤其適合寬量程和高精度測量。
3、高精度與寬量程
測量范圍廣:現代電導率傳感器可覆蓋極寬的電導率范圍,從超純水(0.055μS/cm)到濃鹽水或酸堿(1000 mS/cm以上)。
高精度:配合高質量變送器,精度可達±1%FS或更高。
溫度補償:內置高精度溫度傳感器(如Pt100,Pt1000),自動進行溫度補償(通常補償到25°C基準),消除溫度變化對電導率測量的影響,確保數據可比性。
4、結構堅固,耐腐蝕,易于維護
外殼材料:通常采用耐腐蝕的PVC、PP、PVDF、PEEK或316L不銹鋼,適應不同化學環境。
防護等級:高防護等級(如IP68),可長期浸沒在水中或惡劣環境中使用。
易于清潔:電極表面設計光滑,便于清洗。對于易結垢或污染的場合,可設計自動清洗裝置(如超聲波、機械刷)。
5、智能化與標準化
數字輸出:越來越多的傳感器采用數字通信協議(如Modbus,SDI-12,IO-Link),抗干擾能力強,傳輸距離遠,可實現即插即用和智能診斷。
自診斷功能:能檢測傳感器狀態(如電極污染、損壞、溫度異常)并發出報警。
標準接口:采用標準的螺紋(如NPT,Tri-Clamp)或衛生型卡箍連接,便于安裝和更換。
6、針對特定應用的優化設計
在線式:用于管道或水池的連續監測,可帶流通池或直接浸入。
浸入式:直接投入水體中測量,常用于水箱、河流、湖泊。
流通式:安裝在旁路管道中,適用于壓力較高的系統。
衛生型:采用3A、DIN、SMS等衛生級標準設計,表面鏡面拋光,w死角,適用于食品、制藥行業。
微型化:用于空間受限或微流控系統。
7、穩定性與長壽命
低漂移:優質傳感器在定期校準和維護下,可保持長期穩定性,漂移小。
長壽命:合理使用和維護下,傳感器壽命可達數年。