Đo độ dẫn điện bằng dòng điện cảm ứng (không điện cực)

Đo độ dẫn điện thường phải thực hiện trong các dung dịch có thể bao bọc, đóng bám hoặc phủ lên bề mặt của các điện cực đo truyền thống ( loại tiếp xúc). Khi đo dung dịch có độ dẫn cao trên 10,000 microSiemens/cm với điện cực truyền thống thì cần phải sử dụng loại có hằng số K (cell constant) lớn. Những điện cực này có bề mặt diện tích điện cực nhỏ và do đó dẫn tới việc dễ bị đóng bám và phân cực làm cho việc đo đạc không còn chính xác. Để giải quyết nhược điểm này, các đầu đo bằng kỹ thuật cảm ứng từ đã được phát triển để khắc phục các vấn đề này.

Nguyên tắc hoạt động

Các đầu đo độ dẫn cảm ứng hoạt động dựa vào cảm ứng một dòng điện trong vòng lặp khép kín của dung dịch và đo độ lớn của dòng điện này để xác định độ dẫn điện của dung dịch đó. Trong hình dưới đây, bộ điều khiển truyền tín hiệu nối với hai lõi dây 1 và 2. Lõi 1 cảm ứng dòng điện sinh ra trong dung dịch và được đo lại. Tín hiệu AC trong vòng lặp xuyên qua trục ống đầu đo với dung dịch bao xung quanh. Lõi 2 (tiếp nhận) dò độ lớn của dòng cảm ứng và được đo bởi các bộ phân tích điện tử để hiển thị giá trị đọc tương ứng.

Hình 1. Hoạt động của đầu do cảm ứng

Loại đầu do cảm ứng từ này loại trừ được các vấn đề hay gặp phải khi sử dụng với điện cực đo truyền thống, kiểu điện cực sử dụng điện cực bằng than chì hay kim loại để đo tiếp xúc với dung dịch. Lớp dầu mỡ, lớp phủ do nước quy trình hay đóng mạ bằng độ dẫn điện hóa sẽ không còn là mối bận tâm khi sử dụng loại đầu đo dòng điện cảm ứng này.

Các loại điện cực đo độ dẫn cảm ứng của Hach không có điện cực kiểu tiếp xúc và có thể sử dụng trong dung dịch có độ dẫn thấp từ 0 đến 200 microSiemens/cm có nhiệt độ từ 0 đến 200oC. Tất cả đầu đo loại này của Hach đều có khả năng tự bù trừ nhiệt độ cho thang đo.

Ứng dụng

Các ứng dụng phổ biến cho loại đầu đo độ dẫn cảm ứng này là đo nồng độ của dung dịch axit, bazo hay muối. Theo đường cong của dung dịch HCl ở hình 2, thì ở nồng độ 9% và 34% đều cho ra độ dẫn điện xấp xỉ 600,000 uS/cm. Độ dẫn điện của HCl tăng khi nồng độ tăng đến gần 19% sau đó thì lại giảm.

Hình 2. Nồng độ của dung dịch axit, xút và muối theo độ dẫn điện

Bởi vì hai nồng độ HCl khác nhau có thể có cùng giá trị độ dẫn điện cho nên thang đo phải được giới hạn để nó không vượt quá điểm 19%. Nếu có thể, thiết bị đo sẽ được định phần tuyến tính trên đường cong. Hay nói cách khác là cần có một thang đo cho khoảng không tuyến tính.

Lưu ý: khi đo các dung dịch có cùng giá trị độ dẫn đối với nhiều nồng độ thì thiết bị chỉ có thể dùng để đo phần đường cong nằm giữa giá trị lớn nhất và nhỏ nhất.

Nguồn: Theo website chính hãng của Hach

[danh_sach_bai_viet_lien_quan_trong_content]