技術文章
TECHNICAL ARTICLES兩電極式電導率傳感器是最常見的電導率測量裝置,其設計簡單、成本較低,但也存在一定局限性。以下從優點和缺點兩方面詳細分析:
一、優點
結構簡單,成本低
僅由兩個平行電極(通常為金屬材質,如鉑、鈦或鍍金電極)構成,制造工藝簡單,無需復雜的電路設計,因此生產成本較低,適合大規模應用(如民用水質監測、普通工業場景)。
響應速度快
電極與溶液直接接觸,離子傳導電流的過程無中間環節,信號傳遞迅速,測量響應時間短(通常毫秒級),適合實時監測動態變化的溶液。
適用于中低電導率場景
在離子濃度中等的溶液中(如自來水、地表水、普通工業廢水,電導率范圍一般在 10μS/cm~10mS/cm),測量精度較高,能滿足常規檢測需求。
維護相對簡便
日常使用中只需定期清潔電極表面(去除吸附的雜質、沉淀),無需復雜的校準流程(出廠前已標定電極常數),操作門檻低。
二、缺點
易受極化效應影響
即使采用交變電壓,在高電導率溶液中(如濃鹽水、高濃度電解液),電極表面仍可能發生輕微極化(離子聚集或電荷積累),導致測量電阻偏大,電導值偏低,產生誤差。
對高純度水測量精度差
超純水或高純度水(電導率<10μS/cm)中離子濃度極低,電流微弱,此時電極間的接觸電阻(如電極引線電阻、表面氧化層電阻)占比顯著,會掩蓋真實的溶液電導信號,導致測量偏差大。
電極污染敏感
若溶液中含有有機物、膠體或易沉淀物質(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,影響測量穩定性。需頻繁清潔以維持精度。
溫度影響較顯著
雖然傳感器通常內置溫度補償功能,但在溫度急劇變化的場景中(如高溫工業廢水),補償算法可能無法玩全抵消溫度對離子遷移速率的影響,導致短期測量誤差。
總結
兩電極式電導率傳感器適合中低電導率、成分較簡單的溶液監測(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雜環境中,其精度和穩定性會下降,此時需采用四電極式或電磁感應式傳感器作為替代。