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TECHNICAL ARTICLES兩電極式電導(dǎo)率傳感器是最常見的電導(dǎo)率測(cè)量裝置,其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本較低,但也存在一定局限性。以下從優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)兩方面詳細(xì)分析:
一、優(yōu)點(diǎn)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低
僅由兩個(gè)平行電極(通常為金屬材質(zhì),如鉑、鈦或鍍金電極)構(gòu)成,制造工藝簡(jiǎn)單,無(wú)需復(fù)雜的電路設(shè)計(jì),因此生產(chǎn)成本較低,適合大規(guī)模應(yīng)用(如民用水質(zhì)監(jiān)測(cè)、普通工業(yè)場(chǎng)景)。
響應(yīng)速度快
電極與溶液直接接觸,離子傳導(dǎo)電流的過(guò)程無(wú)中間環(huán)節(jié),信號(hào)傳遞迅速,測(cè)量響應(yīng)時(shí)間短(通常毫秒級(jí)),適合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)變化的溶液。
適用于中低電導(dǎo)率場(chǎng)景
在離子濃度中等的溶液中(如自來(lái)水、地表水、普通工業(yè)廢水,電導(dǎo)率范圍一般在 10μS/cm~10mS/cm),測(cè)量精度較高,能滿足常規(guī)檢測(cè)需求。
維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)便
日常使用中只需定期清潔電極表面(去除吸附的雜質(zhì)、沉淀),無(wú)需復(fù)雜的校準(zhǔn)流程(出廠前已標(biāo)定電極常數(shù)),操作門檻低。
二、缺點(diǎn)
易受極化效應(yīng)影響
即使采用交變電壓,在高電導(dǎo)率溶液中(如濃鹽水、高濃度電解液),電極表面仍可能發(fā)生輕微極化(離子聚集或電荷積累),導(dǎo)致測(cè)量電阻偏大,電導(dǎo)值偏低,產(chǎn)生誤差。
對(duì)高純度水測(cè)量精度差
超純水或高純度水(電導(dǎo)率<10μS/cm)中離子濃度極低,電流微弱,此時(shí)電極間的接觸電阻(如電極引線電阻、表面氧化層電阻)占比顯著,會(huì)掩蓋真實(shí)的溶液電導(dǎo)信號(hào),導(dǎo)致測(cè)量偏差大。
電極污染敏感
若溶液中含有有機(jī)物、膠體或易沉淀物質(zhì)(如鈣鎂離子形成的水垢),電極表面易被污染,形成絕緣層,增加額外電阻,影響測(cè)量穩(wěn)定性。需頻繁清潔以維持精度。
溫度影響較顯著
雖然傳感器通常內(nèi)置溫度補(bǔ)償功能,但在溫度急劇變化的場(chǎng)景中(如高溫工業(yè)廢水),補(bǔ)償算法可能無(wú)法玩全抵消溫度對(duì)離子遷移速率的影響,導(dǎo)致短期測(cè)量誤差。
總結(jié)
兩電極式電導(dǎo)率傳感器適合中低電導(dǎo)率、成分較簡(jiǎn)單的溶液監(jiān)測(cè)(如生活用水、普通泳池水),憑借低成本和易用性成為主流選擇;但在高純度水、高濃度溶液或易污染的復(fù)雜環(huán)境中,其精度和穩(wěn)定性會(huì)下降,此時(shí)需采用四電極式或電磁感應(yīng)式傳感器作為替代。
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