کنداکتیویتی متر | هدایت سنج | EC متر

رسانایی ، مقاومت ، شوری و TDS متر دسته ای از ابزارها هستند که هدایت خاص یونهای محلول در محلول را به عنوان وسیله ای برای تجزیه و تحلیل کیفیت آب اندازه گیری می کنند.

اگرچه هر ابزار پارامترهای مختلف کیفیت آب را اندازه گیری می کند ، اما همبستگی قوی ای وجود دارد که به آنها اجازه می دهد از رسانایی به عنوان اصل اندازه گیری با مقاومت استفاده کنند ، مقادیر شوری و TDS از خواندن رسانایی محاسبه می شود.

ترنسمیتر کنداکتیویته

فرستنده های رسانایی از سنسورهای مختلف ورودی می گیرند و خروجی را منتقل و گاهی نمایش می دهند که امکان کنترل و نظارت دقیق نمونه آب را فراهم می کند. آب خالص یک رسانای ضعیف الکتریسیته است اما افزودن یونهای نمک های محلول و مواد معدنی مانند قلیاها ، کلریدها ، سولفیدها و ترکیبات کربناته ، رسانایی نمونه را افزایش می دهد و هدایت را به اندازه گیری مهم کیفیت آب تبدیل می کند.

هدایت خاص یک نمونه آب توانایی آن را برای حمل جریان الکتریکی اندازه گیری می کند. این توانایی به طور مستقیم با غلظت یون ها در آب ارتباط دارد. آب بدون ناخالصی ، جریان الکتریکی را بسیار ضعیف انجام می دهد. یونهای رسانا از نمکهای محلول و مواد معدنی مانند قلیاها ، کلریدها ، سولفیدها و ترکیبات کربناته به دست می آیند. هرچه تعداد این یونها در نمونه آب بیشتر باشد ، رسانایی نمونه بیشتر است. به همین دلیل ، ما می توانیم میزان ناخالصی را بر اساس رسانایی خاص یک نمونه تخمین بزنیم.

کاربرد ترنسمیتر کنداکتیویته

اندازه گیری رسانایی ، مقاومت ، شوری و TDS یا ترنسمیتر کنداکتیویته روشی سریع ، ارزان و قابل اطمینان برای اندازه گیری کیفیت آب ارائه می دهد و به طور معمول در بسیاری از کاربردهای صنعتی ، کشاورزی و محیطی مورد استفاده قرار می گیرد.

از آنجا که اکثر آبها رسانایی خاصی نسبتاً ثابت دارند که می تواند به عنوان مبنایی برای مقایسه استفاده شود ، آزمایش های رسانایی (و مقاومت ، شوری و TDS) می توانند به سرعت تغییراتی را که نشان دهنده افت کیفیت آب است ، شناسایی کنند.

اصل اندازه گیری

رسانایی ، مقاومت ، شوری و TDS متر همه هدایت خاص یک نمونه آب را برای تعیین یا محاسبه مقدار اندازه گیری می کنند. فرایندی که این ابزارها هدایت خاص را اندازه گیری می کنند شامل اندازه گیری مقاومت AC محلول بین دو الکترود است. هدایت ، معکوس مقاومت بر اساس قانون اهم از ولتاژ و جریان تعیین می شود.

از آنجا که ما می دانیم که رسانایی به یون های حل شده در آب بستگی دارد ، رسانایی یک نمونه آب متناسب با غلظت یون آن است ، اگرچه فعل و انفعالات یونی می تواند رابطه خطی بین رسانایی و غلظت را در برخی از محلول های بسیار متمرکز تغییر دهد.

روش اصل اندازه گیری کنداکتیویته

اندازه گیرهای رسانایی عموماً از الکترود 2 سلولی استفاده می کنند که به دو روش دیپ یا جریان طراحی شده است. سطح الکترود معمولاً پلاتین ، تیتانیوم ، نیکل با روکش طلا یا گرافیت است. از الکترود 4 سلولی می توان برای کاربردهایی که نیاز به دقت بیشتری دارند استفاده کرد.

این الکترودها از ولتاژ مرجع برای جبران قطبش یا رسوب صفحات الکترود استفاده می کنند. ولتاژ مرجع تضمین می کند که اندازه گیری ها هدایت واقعی را مستقل از شرایط الکترود نشان می دهند و در نتیجه دقت بیشتری برای اندازه گیری آب خالص ایجاد می شود.

جبران درجە حرارت

اندازه گیری های هدایت یا هدایت سنج بستگی به دما دارد. افزایش دما باعث کاهش ویسکوزیته آب می شود و باعث حرکت بیشتر یون ها در محلول می شود. همچنین ممکن است مولکولها شروع به تجزیه کنند و در نتیجه تعداد یونها افزایش یابد.

از آنجا که افزایش حرکت و تعداد یونها مستقیماً منجر به رسانایی بیشتر می شود ، بنابراین افزایش دمای محلول منجر به افزایش هدایت آن می شود. قانون کلی این است که انتظار افزایش 2 درصدی هدایت در هر درجه سانتی گراد را داشته باشیم.

همه رسانایی ، مقاومت ، شوری و TDS مترها یا ترنسمیتر کنداکتیویته دارای جبران دما برای اصلاح اثرات دما هستند. برخی از مترها دارای جبران قابل تنظیم برای دقت بیشتر در هر محدوده دمایی هستند. کنتورهای دیگر دارای جبران دمای ثابت هستند که به دمای استاندارد ، معمولاً 25 درجه سانتی گراد اشاره دارد.

سلول ثابت

هندسه سنسور رسانایی ، به ویژه محل قرارگیری الکترودها ، مستقیماً بر حساسیت و دقت اندازه گیری تأثیر می گذارد. ثابت سلول (K) هندسه دقیق سلول حسگر را توصیف می کند. ثابت سلول نسبت طول بین الکترودها تقسیم بر سطح مقطع نمونه بین آنها است.

هنگام اندازه گیری محلول های با رسانایی کمتر ، الکترودها را می توان به هم نزدیک کرد یا کوچکتر کرد و در نتیجه ثابت سلول کمتر از یک شد که سیگنال بهتری را ارائه می دهد. محلولهای رسانایی بالاتر به ثابتهای سلولی بالاتر نیاز دارند تا مقداری را که به راحتی توسط متر قابل تفسیر است تولید کنند.

کارکرد سلول ثابت

ثابت های سلولی کارایی سنسور را افزایش می دهند. این عاملی است که متر برای مطابقت مقدار استاندارد با مقدار اندازه گیری شده استفاده می کند. سنسورهای رسانایی هریک دارای مقادیر اسمی مانند k = 1.0 هستند. این مقدار ممکن است تا حدودی متفاوت باشد زیرا اکسیداسیون ، خط و خش ، خم شدن و غیره بر روی سنسور تأثیر می گذارد. فقط با کالیبراسیون مقدار واقعی ثابت سلول مشخص می شود.

انتخاب ثابت سلول بر اساس محدوده اندازه گیری پیش بینی شده بسیار مهم است:

محدوده بهینه ثابت سلول

• 0.01 کمتر از 1 میکرو ثانیه
• 0.1 0.5 تا 200 میکرو ثانیه
• 1.0 10 تا 2000 میکرو ثانیه
• 10 1 تا 200 میلی ثانیه

تنظیم

 ec مترهای رسانایی و سلول ها باید قبل از استفاده در محلول استاندارد کالیبره شوند. هنگام انتخاب استاندارد ، استانداردی را انتخاب کنید که رسانایی تقریبی محلول برای اندازه گیری داشته باشد.

رسانایی

رسانایی توانایی نمونه آزمایشی برای حمل جریان الکتریکی را اندازه گیری می کند. از آنجا که آن جریان الکتریکی برای حمل آن به یون های محلول بستگی دارد ، هدایت را می توان اندازه گیری یون های محلول موجود در یک نمونه آزمایشی دانست.

این یونها ناخالصی هایی هستند که از نمکهای محلول و مواد معدنی مانند قلیاها ، کلریدها ، سولفیدها و ترکیبات کربناته به دست می آیند. هرچه تعداد این یونها در نمونه آب بیشتر باشد ، رسانایی نمونه بیشتر است. این یونهای محلول همچنین منبع اصلی آلودگی هستند و آزمایش های رسانایی را به یکی از اندازه گیریهای اساسی کیفیت آب تبدیل می کند.

رسانایی متقابل مقاومت است. در عمل ، رسانایی زمانی استفاده می شود که مقادیر مقاومت بسیار پایین باشد ، مانند زمانی که به آب از آب آشامیدنی تا آب دریا اشاره می شود ، و هنگامی که مقادیر رسانایی بسیار پایین است ، مانند زمانی که به آب دیونیزه یا اسمز معکوس اشاره می شود از مقاومت استفاده می شود.

رابطه بین مقاومت و رسانایی با واحد اندازه گیری رسانایی ، mho (اهم به عقب نوشته شده است) نشان داده شده است. زیمنس در واحد سطح اندازه گیری رایج تری برای رسانایی است و برابر mho است. از آنجا که محدوده رسانایی در محلول های آبی معمولاً کوچک است ، اندازه گیری ها معمولاً بر حسب میلی میلی متر/سانتی متر (mS/cm) و میکرو زیمنس/سانتی متر (μS/cm) انجام می شود.

مقاومت

مقاومت مقاومت آب را با جریان یک جریان الکتریکی از راه دور اندازه گیری می کند که مستقیماً با میزان ناخالصی ها ارتباط دارد.

معمولاً به شکل نمک های محلول ، قلیاها ، کلریدها ، سولفیدها و ترکیبات کربناته ؛ در نمونه آب با غلظت بالای چنین ناخالصی ها دارای مقاومت کم و بالعکس است.

مقاومت ، که بر حسب اهم در واحد سطح اندازه گیری می شود ، هدایت متقابل است ، بنابراین اگر نمونه آب دارای مقاومت کم باشد ، رسانایی بالایی خواهد داشت. در عمل ، رسانایی زمانی استفاده می شود که مقادیر مقاومت بسیار پایین باشد ، مانند زمانی که به آب از آب آشامیدنی تا آب دریا اشاره می شود ، و هنگامی که مقادیر رسانایی بسیار پایین است ، مانند زمانی که به آب دیونیزه یا اسمز معکوس اشاره می شود از مقاومت استفاده می شود.

هنگامی که به آب فوق خالص نیاز است ، مانند استفاده در تعداد زیادی از فرایندهای آزمایشگاهی و صنعتی ، اندازه گیری مقاومت است.

در میدان ، اندازه گیری مقاومت به عنوان بخشی از رژیم آزمایش کیفیت آب استفاده می شود. اندازه گیری مقاومت می تواند برای بررسی آلودگی ناشی از رواناب کشاورزی ، شیرابه محل دفن زباله و نمک جاده مورد استفاده قرار گیرد.

شوری

شوری به کل غلظت نمک های محلول در آب اشاره دارد. از آنجا که نمک ها در صورت حل شدن ذرات یونی را تشکیل می دهند ، شوری یک جزء قوی از رسانایی است. اگرچه شوری را می توان با یک تجزیه و تحلیل شیمیایی کامل اندازه گیری کرد ، این روش دشوار و زمان بر است. بیشتر اوقات ، شوری با استفاده از الگوریتم های مبتنی بر رسانایی برآورد می شود ، که اندازه گیری آن بسیار ساده تر است.

مقادیر شوری را می توان به صورت قطعات در هزار (ppt) یا واحدهای عملی شوری (psu) بیان کرد که نمونه را با استاندارد شوری مانند آب دریا مقایسه می کند. شوری یک اندازه گیری مهم کیفیت آب است زیرا بر شیمی اساسی آب و همچنین فرآیندهای بیولوژیکی که در آن رخ می دهد تأثیر می گذارد. شوری بر انواع موجوداتی که می توانند در یک توده آب زندگی کنند ، تأثیر می گذارد. همچنین بر حلالیت اکسیژن محلول تأثیر می گذارد.

اندازه گیری شوری در صنایع اعم از کشاورزی ، آبزی پروری ، هیدروپونیک ، غذا ، استخرها و آبگرم ، مدیریت فاضلاب و سایر مواردی که لازم است به طور مداوم سطح نمک را زیر نظر داشته باشیم ، رایج است.

جامدات محلول (TDS)

مجموع مواد جامد محلول (TDS) اندازه گیری تمام ذرات محلول کوچکتر از 2 میکرون در یک نمونه آب است. این شامل همه مواد معدنی و آلی به شکل معلق مولکولی ، یونیزه یا ریز دانه ای است. در نمونه های آب تمیز ، TDS تقریبا برابر با شوری است در حالی که در آبهای آلوده ، TDS شامل املاح آلی نیز می باشد.

منابع اولیه جامدات محلول عبارتند از رواناب کشاورزی و مسکونی ، شستشوی آلودگی خاک ، تخلیه صنعتی و تخلیه از تصفیه خانه های فاضلاب. در حالی که TDS لزوماً "آلاینده" نیست ، اما به عنوان نشانگر کلی کیفیت آب مورد استفاده قرار می گیرد.

سطوح بالای TDS نشان دهنده آب سخت است که می تواند باعث تجمع مقیاس در لوله ها ، شیرها و فیلترها شود ، عملکرد را کاهش داده و هزینه های نگهداری سیستم را افزایش دهد.

TDS را می توان به دو روش تعیین کرد ، هرچند که معمولاً از خواندن رسانایی محاسبه می شود زیرا این یک روش ساده و م ofثر برای آزمایش است. هنگام محاسبه کل جامدات محلول از طریق اندازه گیری رسانایی ، از یک عامل TDS استفاده می شود.

عامل TDS به طور تجربی با ماهیت مواد جامد محلول و منبع آب تعیین می شود. بنابراین اندازه گیری TDS ، رسانایی را اندازه گیری می کند و خواندن را در ضریب TDS ضرب می کند. ارزشها معمولاً به صورت قطعات در میلیون بیان می شوند.

انتخاب شوری یا TDS

مواردی که هنگام انتخاب رسانایی ، مقاومت ، شوری یا TDS متر باید در نظر بگیرید:

• به کدام پارامترها نیاز دارید؟
• محدوده اندازه گیری چقدر است؟
• چقدر دقت لازم است؟
• آیا طرح 2 سلولی یا 4 سلولی ترجیح داده می شود؟
• کدام ثابت سلولی به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد؟
• متر در کجا استفاده می شود؟ آیا قابلیت حمل عامل است؟
• آیا کنتور در معرض شرایط محیطی سخت قرار می گیرد؟
• کدام پروب ها و لوازم جانبی کالیبراسیون مورد نیاز است؟