在线水质分析仪器-电导率电极应用与故障

水和溶液的电导率差别非常大,为适应不同的电导率溶液的检测,人们开发出两种适应不同量程范围的电导率电极,接触式电导率和感应式电导率(图4.5)。

图4.5　电导率电极

接触式电导率分析仪主要应用于检测中低电导率的较洁净的溶液,包括地表水、自来水、高纯水等。这类电导率的电极材质一般是SS316 不锈钢、钛合金、石墨,只有少数厂家会采用贵金属铂作为电极。电极的绝缘隔离材料经常选用含氟或全氟的耐腐蚀的高分子材料。同时由于电导率的测量是和温度有关的,因此电极内部一般都会设计一个测量温度的元件,用于对电导率进行温度补偿。

接触式电导率的选择一般会根据被测溶液介质的电导率范围而选择相应电极常数的传感器,市面上接触式电导率电极的电极常数常设计成0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10。电极常数小的电极适用于电导率低的溶液,电极常数大的电导率适用于电导率高的溶液。譬如:电极常数为0.01 的电导率电极可以检测工业纯水、超纯水的电导率。HACH 接触式电导率电导常数与电导率测定范围见表4.1。(www.xing528.com)

表4.1　HACH 接触式电导率电导常数与电导率测定范围

接触式电导率一般设计成二电极形式,在高电导率溶液的测量过程中,有时会将电极设计成四电极形式,以减少因导电离子在电极间定向迁移引起的极化作用而带来的测量误差。但是四电极形式的电导率电极的内部结构可能会较为复杂,一旦污染物进入到电极会难以清洗去除,容易造成电极的故障。

感应式电导率的测量原理是基于法拉第电磁感应定律设计的。电磁感应式电导率传感器在溶液中封闭回路中,产生一个感应电流,通过测量电流的大小得到溶液的电导率。电导率分析仪驱动初级线圈,在被测介质中产生一个交变电流,封闭回路中这一电流信号通过传感器的内径孔和周围的介质。次级线圈产生的感应电流的大小正比于被测介质的电导率。