Mitä periaatetietoja johtokykymittarin käytössä tulisi hallita? Ensinnäkin, elektrodin polarisaation välttämiseksi mittari tuottaa erittäin vakaan siniaaltosignaalin ja syöttää sen elektrodille. Elektrodin läpi kulkeva virta on verrannollinen mitatun liuoksen johtavuuteen. Kun mittari muuntaa korkeaimpedanssisen operaatiovahvistimen virran jännitesignaaliksi, ohjelmallisesti ohjatun signaalinvahvistuksen, vaiheherkän havaitsemisen ja suodatuksen jälkeen saadaan johtavuutta heijastava potentiaalisignaali; mikroprosessori vaihtaa kytkimen kautta ja ottaa vuorotellen näytteitä lämpötilasignaalista ja johtavuussignaalista. Laskennan ja lämpötilakompensoinnin jälkeen saadaan mitattu liuos 25 °C:ssa. Johtavuusarvo kyseisellä hetkellä ja lämpötila-arvo kyseisellä hetkellä.
Sähkökenttä, joka saa ionit liikkumaan mitatussa liuoksessa, syntyy kahdesta elektrodista, jotka ovat suorassa kosketuksessa liuoksen kanssa. Mittauselektrodiparin on oltava valmistettu kemikaaleja kestävistä materiaaleista. Käytännössä käytetään usein materiaaleja, kuten titaania. Kahdesta elektrodista koostuvaa mittauselektrodia kutsutaan Kohlrausch-elektrodiksi.
Johtavuuden mittauksessa on selvitettävä kaksi näkökohtaa. Toinen on liuoksen johtavuus ja toinen on liuoksen 1/A:n geometrinen suhde. Johtavuus voidaan saada mittaamalla virta ja jännite. Tätä mittausperiaatetta sovelletaan nykyisissä suoranäyttöisissä mittauslaitteissa.
Ja K=L/A
A—— Mittauselektrodin tehollinen levy
L—— Kahden levyn välinen etäisyys
Tämän arvoa kutsutaan kennovakioksi. Kun elektrodien välillä on tasainen sähkökenttä, elektrodivakio voidaan laskea geometristen mittojen avulla. Kun kaksi neliönmuotoista, 1 cm2:n pinta-alaa olevaa levyä on erotettu toisistaan 1 cm:n etäisyydellä elektrodin muodostamiseksi, tämän elektrodin vakio on K = 1 cm⁻¹. Jos tällä elektrodiparilla mitattu johtavuusarvo G = 1000 μS, niin testattavan liuoksen johtavuus on K = 1000 μS/cm.
Normaalioloissa elektrodi muodostaa usein osittain epätasaisen sähkökentän. Tällöin kennovakio on määritettävä standardiliuoksella. Standardiliuoksissa käytetään yleensä KCl-liuosta. Tämä johtuu siitä, että KCl:n johtavuus on erittäin vakaa ja tarkka eri lämpötiloissa ja pitoisuuksissa. 0,1 mol/l KCl-liuoksen johtavuus 25 °C:ssa on 12,88 mS/CM.
Niin sanotulla epätasaisella sähkökentällä (jota kutsutaan myös hajokentäksi tai vuotokentäksi) ei ole vakiota, vaan se liittyy ionien tyyppiin ja pitoisuuteen. Siksi puhdas hajokenttäelektrodi on huonoin elektrodi, eikä se pysty täyttämään laajan mittausalueen tarpeita yhdellä kalibroinnilla.
2. Mikä on johtavuusmittarin sovellusalue?
Sovellettavat kentät: Sitä voidaan käyttää laajalti johtavuusarvojen jatkuvaan seurantaan ratkaisuissa, kuten lämpövoimassa, kemiallisissa lannoitteissa, metallurgiassa, ympäristönsuojelussa, lääkkeissä, biokemikaaleissa, elintarvikkeissa ja vesijohtovedessä.
3. Mikä on johtavuusmittarin kennovakio?
"Kaavan K=S/G mukaan kennovakio K voidaan saada mittaamalla johtavuuselektrodin johtavuus G tietyssä KCL-liuoksen pitoisuudessa. Tällöin KCL-liuoksen johtavuus S tunnetaan."
Johtavuusanturin elektrodivakio kuvaa tarkasti anturin kahden elektrodin geometriset ominaisuudet. Se on näytteen pituuksien suhde kahden elektrodin välisellä kriittisellä alueella. Se vaikuttaa suoraan mittauksen herkkyyteen ja tarkkuuteen. Alhaisen johtavuuden omaavien näytteiden mittaaminen vaatii matalia kennovakioita. Korkean johtavuuden omaavien näytteiden mittaaminen vaatii korkeita kennovakioita. Mittauslaitteen on tiedettävä kytketyn johtavuusanturin kennovakio ja säädettävä lukemat vastaavasti.
4. Mitkä ovat johtavuusmittarin kennovakiot?
Kaksielektrodinen johtavuuselektrodi on tällä hetkellä Kiinassa yleisimmin käytetty johtavuuselektrodityyppi. Kokeellisen kaksielektrodisen johtavuuselektrodin rakenne on sintrata kaksi platinalevyä kahdelle rinnakkaiselle lasilevylle tai pyöreän lasiputken sisäseinälle platinalevyn pinta-alan ja etäisyyden säätämiseksi. Johtokykyelektrodeista voidaan tehdä erilaisia vakioarvoja. Yleensä on olemassa K=1, K=5, K=10 ja muita tyyppejä.
Johtavuusmittarin periaate on erittäin tärkeä. Tuotetta valittaessa on myös valittava hyvä valmistaja.
Julkaisun aika: 15.12.2021