Laidumas yra plačiai naudojamas analitinis parametras įvairiose srityse, įskaitant vandens grynumo vertinimą, atvirkštinio osmoso stebėjimą, valymo procesų patvirtinimą, cheminių procesų kontrolę ir pramoninių nuotekų tvarkymą.
Vandeninės aplinkos laidumo jutiklis yra elektroninis prietaisas, skirtas vandens elektriniam laidumui matuoti.
Iš principo grynas vanduo pasižymi nežymiu elektriniu laidumu. Vandens elektrinis laidumas daugiausia priklauso nuo jame ištirpusių jonizuotų medžiagų, būtent įkrautų dalelių, tokių kaip katijonai ir anijonai, koncentracijos. Šie jonai susidaro iš tokių šaltinių kaip įprastos druskos (pvz., natrio jonai Na⁺ ir chlorido jonai Cl⁻), mineralai (pvz., kalcio jonai Ca²⁺ ir magnio jonai Mg²⁺), rūgštys ir bazės.
Matuodamas elektrinį laidumą, jutiklis netiesiogiai įvertina tokius parametrus kaip bendras ištirpusių kietųjų dalelių kiekis (TDS), druskingumas arba joninės taršos vandenyje laipsnis. Didesnės laidumo vertės rodo didesnę ištirpusių jonų koncentraciją ir dėl to sumažėjusį vandens grynumą.
Veikimo principas
Pagrindinis laidumo jutiklio veikimo principas pagrįstas Omo dėsniu.
Pagrindiniai komponentai: Laidumo jutikliai paprastai naudoja dviejų arba keturių elektrodų konfigūracijas.
1. Įtampos taikymas: Vienai elektrodų porai (varomiesiems elektrodams) taikoma kintama įtampa.
2. Jonų migracija: Veikiami elektrinio lauko, tirpale esantys jonai migruoja link priešingo krūvio elektrodų, sukurdami elektros srovę.
3. Srovės matavimas: Gautą srovę matuoja jutiklis.
4. Laidumo skaičiavimas: Naudodama žinomą taikomą įtampą ir išmatuotą srovę, sistema nustato mėginio elektrinę varžą. Tada laidumas apskaičiuojamas remiantis jutiklio geometrinėmis charakteristikomis (elektrodo plotu ir atstumu tarp elektrodų). Pagrindinis ryšys išreiškiamas taip:
Laidumas (G) = 1 / Varža (R)
Siekiant sumažinti matavimo netikslumus, kuriuos sukelia elektrodų poliarizacija (dėl elektrocheminių reakcijų elektrodo paviršiuje) ir talpinis efektas, šiuolaikiniai laidumo jutikliai naudoja kintamosios srovės (AC) sužadinimą.
Laidumo jutiklių tipai
Yra trys pagrindiniai laidumo jutiklių tipai:
• Dviejų elektrodų jutikliai tinka didelio grynumo vandeniui ir mažo laidumo matavimams.
Keturių elektrodų jutikliai naudojami vidutinio ir didelio laidumo diapazonuose ir pasižymi didesniu atsparumu užsiteršimui, palyginti su dviejų elektrodų konstrukcijomis.
• Induktyviniai (toroidiniai arba beelektrodžiai) laidumo jutikliai naudojami esant vidutiniam ir labai dideliam laidumo lygiui ir dėl nekontaktinio matavimo principo pasižymi dideliu atsparumu užterštumui.
„Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd.“ jau 18 metų dirba vandens kokybės stebėjimo srityje ir gamina aukštos kokybės vandens kokybės jutiklius, kurie tiekiami daugiau nei 100 šalių visame pasaulyje. Įmonė siūlo šių trijų tipų laidumo jutiklius:
DDG - 0,01 - / - 1,0/0,1
Mažo laidumo matavimas dviejų elektrodų jutikliuose
Tipinės taikymo sritys: vandens ruošimas, farmacija (injekcinis vanduo), maistas ir gėrimai (vandens reguliavimas ir ruošimas) ir kt.
EC-A401
Didelio laidumo matavimas 4 elektrodų jutikliuose
Tipinės taikymo sritys: CIP/SIP procesai, cheminiai procesai, nuotekų valymas, popieriaus pramonė (virimo ir balinimo kontrolė), maisto ir gėrimų pramonė (fazių atskyrimo stebėjimas).
IEC-DNPA
Indukcinis elektrodų jutiklis, atsparus stipriai cheminei korozijai
Tipinės taikymo sritys: cheminiai procesai, celiuliozės ir popieriaus gamyba, cukraus gamyba, nuotekų valymas.
Pagrindinės taikymo sritys
Laidumo jutikliai yra vieni iš plačiausiai naudojamų vandens kokybės stebėjimo prietaisų, teikiančių svarbius duomenis įvairiuose sektoriuose.
1. Vandens kokybės stebėsena ir aplinkos apsauga
- Upių, ežerų ir vandenynų monitoringas: naudojamas bendrai vandens kokybei įvertinti ir nuotekų išleidimo ar jūros vandens patekimo į vandenį užterštumui nustatyti.
- Druskingumo matavimas: būtinas okeanografiniuose tyrimuose ir akvakultūros valdyme, siekiant palaikyti optimalias sąlygas.
2. Pramoninių procesų valdymas
- Itin gryno vandens gamyba (pvz., puslaidininkių ir farmacijos pramonėje): leidžia stebėti valymo procesus realiuoju laiku, siekiant užtikrinti griežtų vandens kokybės standartų laikymąsi.
- Katilų tiekiamo vandens sistemos: palengvina vandens kokybės kontrolę, siekiant sumažinti kalkių susidarymą ir koroziją, taip padidinant sistemos efektyvumą ir ilgaamžiškumą.
- Aušinimo vandens cirkuliacijos sistemos: leidžia stebėti vandens koncentracijos santykius, siekiant optimizuoti cheminių medžiagų dozavimą ir reguliuoti nuotekų išleidimą.
3. Geriamojo vandens ir nuotekų valymas
- Seka neapdoroto vandens kokybės pokyčius, kad būtų galima efektyviai planuoti valymą.
- Padeda kontroliuoti cheminius procesus nuotekų valymo metu, siekiant užtikrinti atitiktį norminiams reikalavimams ir veiklos efektyvumą.
4. Žemės ūkis ir akvakultūra
- Stebi drėkinimo vandens kokybę, siekiant sumažinti dirvožemio druskėjimo riziką.
- Reguliuoja druskingumo lygį akvakultūros sistemose, kad būtų palaikoma optimali aplinka vandens rūšims.
5. Moksliniai tyrimai ir laboratorinis pritaikymas
- Padeda atlikti eksperimentinę analizę tokiose disciplinose kaip chemija, biologija ir aplinkos mokslas, atliekant tikslius laidumo matavimus.
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 29 d.