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Einführung des Leitfähigkeitsmessgeräts

Welche grundlegenden Kenntnisse sollten bei der Verwendung eines Leitfähigkeitsmessgeräts beachtet werden? Um eine Elektrodenpolarisation zu vermeiden, erzeugt das Messgerät zunächst ein hochstabiles Sinuswellensignal und legt es an die Elektrode an. Der durch die Elektrode fließende Strom ist proportional zur Leitfähigkeit der Messlösung. Das Messgerät wandelt den Strom über einen hochohmigen Operationsverstärker in ein Spannungssignal um. Nach programmgesteuerter Signalverstärkung, phasenempfindlicher Erkennung und Filterung wird das die Leitfähigkeit widerspiegelnde Potentialsignal ermittelt. Der Mikroprozessor schaltet den Schalter um, um abwechselnd das Temperatursignal und das Leitfähigkeitssignal abzutasten. Nach Berechnung und Temperaturkompensation erhält man die Messlösung bei 25 °C. Der aktuelle Leitfähigkeitswert und der aktuelle Temperaturwert.

Das elektrische Feld, das die Ionenbewegung in der Messlösung bewirkt, wird durch die beiden Elektroden erzeugt, die in direktem Kontakt mit der Lösung stehen. Das Messelektrodenpaar muss aus chemisch beständigen Materialien bestehen. In der Praxis werden häufig Materialien wie Titan verwendet. Die aus zwei Elektroden bestehende Messelektrode wird als Kohlrausch-Elektrode bezeichnet.

Bei der Messung der Leitfähigkeit müssen zwei Aspekte geklärt werden. Zum einen die Leitfähigkeit der Lösung und zum anderen die geometrische Beziehung von 1/A in der Lösung. Die Leitfähigkeit kann durch Messung von Strom und Spannung ermittelt werden. Dieses Messprinzip wird in modernen Direktanzeigemessgeräten angewendet.

Und K=L/A

A——Die effektive Platte der Messelektrode
L——Der Abstand zwischen den beiden Platten

Dieser Wert wird als Zellkonstante bezeichnet. Bei einem gleichmäßigen elektrischen Feld zwischen den Elektroden kann die Elektrodenkonstante anhand geometrischer Abmessungen berechnet werden. Wenn zwei quadratische Platten mit einer Fläche von 1 cm2 im Abstand von 1 cm eine Elektrode bilden, beträgt die Konstante dieser Elektrode K=1cm-1. Wenn der mit diesem Elektrodenpaar gemessene Leitfähigkeitswert G=1000 µS beträgt, beträgt die Leitfähigkeit der getesteten Lösung K=1000 µS/cm.

Unter normalen Umständen bildet die Elektrode oft ein teilweise ungleichmäßiges elektrisches Feld. Zu diesem Zeitpunkt muss die Zellkonstante mit einer Standardlösung bestimmt werden. Standardlösungen verwenden in der Regel KCl-Lösung. Dies liegt daran, dass die Leitfähigkeit von KCl bei unterschiedlichen Temperaturen und Konzentrationen sehr stabil und genau ist. Die Leitfähigkeit einer 0,1 mol/l KCl-Lösung bei 25 °C beträgt 12,88 mS/cm.

Das sogenannte ungleichmäßige elektrische Feld (auch Streufeld oder Leckfeld genannt) hat keine Konstante, sondern hängt mit der Art und Konzentration der Ionen zusammen. Daher ist eine reine Streufeldelektrode die schlechteste Elektrode und kann die Anforderungen eines großen Messbereichs nicht durch eine einzige Kalibrierung erfüllen.

  
2. Was ist das Anwendungsgebiet des Leitfähigkeitsmessgeräts?

Anwendungsbereiche: Es kann umfassend zur kontinuierlichen Überwachung von Leitfähigkeitswerten in Lösungen wie Wärmekraft, chemischen Düngemitteln, Metallurgie, Umweltschutz, Pharmazeutika, Biochemikalien, Lebensmitteln und Leitungswasser eingesetzt werden.

3.Was ist die Zellkonstante des Leitfähigkeitsmessgeräts?

„Gemäß der Formel K=S/G kann die Zellkonstante K durch Messen des Leitwerts G der Leitfähigkeitselektrode in einer bestimmten Konzentration einer KCL-Lösung ermittelt werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Leitfähigkeit S der KCL-Lösung bekannt.

Die Elektrodenkonstante des Leitfähigkeitssensors beschreibt die geometrischen Eigenschaften der beiden Elektroden des Sensors. Sie ist das Verhältnis der Länge der Probe im kritischen Bereich zwischen den beiden Elektroden. Sie beeinflusst direkt die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Messung. Die Messung von Proben mit geringer Leitfähigkeit erfordert niedrige Zellkonstanten. Die Messung von Proben mit hoher Leitfähigkeit erfordert hohe Zellkonstanten. Das Messgerät muss die Zellkonstante des angeschlossenen Leitfähigkeitssensors kennen und die Messwerte entsprechend anpassen.

4. Was sind die Zellkonstanten des Leitfähigkeitsmessgeräts?

Die Zweielektroden-Leitfähigkeitselektrode ist derzeit in China der am häufigsten verwendete Typ von Leitfähigkeitselektroden. Die Struktur der experimentellen Zweielektroden-Leitfähigkeitselektrode besteht darin, zwei Platinplatten auf zwei parallele Glasplatten oder die Innenwand eines runden Glasrohrs zu sintern, um die Fläche und den Abstand der Platinplatten anzupassen und Leitfähigkeitselektroden mit unterschiedlichen konstanten Werten herzustellen. Normalerweise gibt es Typen mit K=1, K=5, K=10 und andere.

Das Prinzip des Leitfähigkeitsmessgeräts ist sehr wichtig. Bei der Auswahl eines Produkts müssen Sie auch einen guten Hersteller auswählen.


Veröffentlichungszeit: 15. Dezember 2021