Ledningsevne er en meget anvendt analytisk parameter i forskellige anvendelser, herunder vurdering af vandrenhed, overvågning af omvendt osmose, validering af rengøringsprocesser, kemisk proceskontrol og håndtering af industrielt spildevand.
En ledningsevnesensor til vandige miljøer er en elektronisk enhed designet til at måle vands elektriske ledningsevne.
I princippet udviser rent vand ubetydelig elektrisk ledningsevne. Vands elektriske ledningsevne afhænger primært af koncentrationen af ioniserede stoffer opløst i det – nemlig ladede partikler såsom kationer og anioner. Disse ioner stammer fra kilder som almindelige salte (f.eks. natriumioner Na⁺ og kloridioner Cl⁻), mineraler (f.eks. calciumioner Ca²⁺ og magnesiumioner Mg²⁺), syrer og baser.
Ved at måle elektrisk ledningsevne giver sensoren en indirekte evaluering af parametre såsom total opløst stof (TDS), saltindhold eller omfanget af ionisk kontaminering i vand. Højere ledningsevneværdier indikerer en større koncentration af opløste ioner og dermed reduceret vandrenhed.
Arbejdsprincip
Det grundlæggende driftsprincip for en ledningsevnesensor er baseret på Ohms lov.
Nøglekomponenter: Ledningsevnesensorer anvender typisk enten to-elektrode- eller fire-elektrodekonfigurationer.
1. Spændingsanvendelse: En vekselspænding påføres over et par elektroder (drivelektroderne).
2. Ionmigration: Under påvirkning af det elektriske felt migrerer ioner i opløsningen mod elektroder med modsat ladning og genererer en elektrisk strøm.
3. Strømmåling: Den resulterende strøm måles af sensoren.
4. Beregning af ledningsevne: Ved hjælp af den kendte påførte spænding og den målte strøm bestemmer systemet prøvens elektriske modstand. Ledningsevnen udledes derefter baseret på sensorens geometriske egenskaber (elektrodeareal og afstand mellem elektroderne). Det grundlæggende forhold udtrykkes som:
Ledningsevne (G) = 1 / Modstand (R)
For at minimere måleunøjagtigheder forårsaget af elektrodepolarisering (på grund af elektrokemiske reaktioner på elektrodeoverfladen) og kapacitive effekter, anvender moderne ledningsevnesensorer vekselstrømsexcitation (AC).
Typer af ledningsevnesensorer
Der er tre primære typer af konduktivitetssensorer:
• Sensorer med to elektroder er velegnede til målinger af vand med høj renhed og lav ledningsevne.
Sensorer med fire elektroder anvendes til områder med mellem til høj ledningsevne og tilbyder forbedret modstandsdygtighed over for tilsmudsning sammenlignet med design med to elektroder.
• Induktive (toroidale eller elektrodeløse) ledningsevnesensorer anvendes til mellemstore til meget høje ledningsevneniveauer og udviser overlegen modstandsdygtighed over for kontaminering på grund af deres berøringsfri måleprincip.
Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. har arbejdet med vandkvalitetsovervågning i 18 år og produceret vandkvalitetssensorer af høj kvalitet, der er blevet distribueret til over 100 lande verden over. Virksomheden tilbyder følgende tre typer ledningsevnesensorer:
DDG - 0,01 - / - 1,0/0,1
Måling af lav ledningsevne i 2-elektrode sensorer
Typiske anvendelser: vandbehandling, lægemidler (vand til injektion), fødevarer og drikkevarer (vandregulering og -behandling) osv.
EC-A401
Måling af høj ledningsevne i sensorer med 4 elektroder
Typiske anvendelser: CIP/SIP-processer, kemiske processer, spildevandsbehandling, papirindustrien (kontrol af madlavning og blegning), fødevarer og drikkevarer (overvågning af faseseparation).
IEC-DNPA
Induktiv elektrodesensor, modstandsdygtig over for stærk kemisk korrosion
Typiske anvendelser: Kemiske processer, papirmasse og papir, sukkerfremstilling, spildevandsrensning.
Vigtige anvendelsesområder
Ledningsevnesensorer er blandt de mest anvendte instrumenter inden for overvågning af vandkvalitet og leverer kritiske data på tværs af en række sektorer.
1. Overvågning af vandkvalitet og miljøbeskyttelse
- Overvågning af floder, søer og have: Bruges til at vurdere den samlede vandkvalitet og detektere forurening fra spildevandsudledning eller indtrængen af havvand.
- Måling af saltindhold: Essentiel i oceanografisk forskning og akvakulturforvaltning for at opretholde optimale forhold.
2. Industriel proceskontrol
- Produktion af ultrarent vand (f.eks. i halvleder- og farmaceutisk industri): Muliggør realtidsovervågning af rensningsprocesser for at sikre overholdelse af strenge vandkvalitetsstandarder.
- Kedelfødevandssystemer: Letter kontrol af vandkvaliteten for at minimere aflejring og korrosion, hvorved systemets effektivitet og levetid forbedres.
- Kølevandscirkulationssystemer: Muliggør overvågning af vandkoncentrationsforhold for at optimere kemikaliedosering og regulere spildevandsudledning.
3. Drikkevand og spildevandsbehandling
- Sporer variationer i råvandskvaliteten for at understøtte effektiv behandlingsplanlægning.
- Hjælper med at kontrollere kemiske processer under spildevandsbehandling for at sikre overholdelse af regler og driftseffektivitet.
4. Landbrug og akvakultur
- Overvåger vandkvaliteten til kunstvanding for at mindske risikoen for jordforsaltning.
- Regulerer saltindholdet i akvakultursystemer for at opretholde et optimalt miljø for akvatiske arter.
5. Videnskabelig forskning og laboratorieanvendelser
- Understøtter eksperimentel analyse inden for discipliner som kemi, biologi og miljøvidenskab gennem præcise målinger af ledningsevne.
Opslagstidspunkt: 29. september 2025