İletkenlik ölçerler bir sıvının elektrik iletme yeteneğini ölçmek için kullanılan temel araçlardır. Bu cihazlar, su kalitesi izleme, kimyasal işleme ve laboratuvar araştırması dahil olmak üzere çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılır. İletkenlik ölçerlerin nasıl çalıştığını anlamak, kullanıcıların bunları farklı uygulamalarda etkili bir şekilde uygulamasına yardımcı olabilir.
İletkenlik Ölçerlerin Çalışma Prensibi
İletkenlik ölçerler, elektriksel olarak iletken bir çözeltinin elektrik akımının akışını sağlayan yüklü parçacıklar (iyonlar) içerdiği ilkesine dayanarak çalışır. Çözeltide ne kadar çok iyon varsa, iletkenliği o kadar yüksek olur. Ölçer, çözeltiye alternatif bir elektrik voltajı uygular ve daha sonra bir iletkenlik değerine dönüştürülen ortaya çıkan akım akışını ölçer.
İletkenlik Ölçerin Temel Bileşenleri
Bir iletkenlik ölçer, bir sıvının elektriği iletme yeteneğini ölçmek için birlikte çalışan birkaç temel bileşenden oluşur. Her bileşen, doğru ve güvenilir iletkenlik okumaları sağlamada kritik bir rol oynar.
1. Elektrotlar (Problar)
Elektrotlar, problar veya sensörler olarak da bilinir, iletkenliği tespit etmekten sorumlu birincil bileşenlerdir. Genellikle korozyona ve kirlenmeye karşı direnç sağlamak için platin, grafit veya paslanmaz çelik gibi malzemelerden yapılırlar. Elektrotlar, elektrik akımının akışını kolaylaştırdıkları ve çözeltinin iyonik konsantrasyonunu ölçtükleri sıvı numuneye yerleştirilir.
2. Voltaj kaynağı
Bir iletkenlik ölçer, elektrotlara alternatif akım (AC) uygulamak için bir voltaj kaynağına ihtiyaç duyar. AC voltajı, doğru okumaları etkileyebilecek polarizasyon etkilerini önler. Uygulanan voltajın gücü, çözeltinin beklenen iletkenlik aralığına bağlı olarak değişir.
3. Ölçüm Devresi
Ölçüm devresi, uygulanan voltaja yanıt olarak çözeltiden geçen elektrik akımını algılar. Bu akım, sıvıdaki çözünmüş iyonların sayısıyla doğru orantılıdır. Devre daha sonra algılanan akımı, iletkenlik değerini belirlemek için daha fazla işlenen ham bir sinyale dönüştürür.
4. Sıcaklık Sensörü
İletkenlik sıcaklığa bağlı olduğundan, çoğu modern iletkenlik ölçer dahili bir sıcaklık sensörü içerir. Bu sensör numunenin sıcaklığını algılar ve iletkenlik okumasını düzeltmek için otomatik sıcaklık telafisi (ATC) uygulayarak farklı koşullarda doğruluğu garanti eder.
5. Mikroişlemci ve Ekran Ünitesi
Mikroişlemci, ölçüm devresi tarafından toplanan elektrik verilerini işler ve bunları genellikle santimetre başına mikrosiemens (µS/cm) veya santimetre başına milisiemens (mS/cm) olarak görüntülenen okunabilir bir iletkenlik değerine dönüştürür. Genellikle bir LCD veya dijital ekran olan görüntüleme ünitesi, nihai iletkenlik ölçümünü gerçek zamanlı olarak sunar. Gelişmiş ölçüm cihazları ayrıca veri kaydı, çok parametreli analiz ve sonuçları harici cihazlara aktarmak için bağlantı seçeneklerine sahip olabilir.
6. Kalibrasyon Sistemi
İletkenlik ölçerler, doğruluğu korumak için standart iletkenlik solüsyonları kullanılarak düzenli kalibrasyon gerektirir. Birçok ölçer, kullanıcıların okumaları bilinen referans değerlerine göre ayarlamasına olanak tanıyan otomatik veya manuel bir kalibrasyon sistemine sahiptir. Uygun kalibrasyon, ölçerin zaman içinde hassas ve güvenilir sonuçlar sağlamasını sağlar.
İletkenlik Ölçer Çeşitleri
İletkenlik ölçerler farklı tiplerde gelir, her biri belirli uygulamalar ve ölçüm gereksinimleri için tasarlanmıştır. Bir iletkenlik ölçerin seçimi, ihtiyaç duyulan doğruluk, çözümün doğası ve çevre koşulları gibi faktörlere bağlıdır. Bu tablo, çeşitli iletkenlik ölçer tiplerine, bunların nasıl çalıştığına ve farklı endüstrilerde hizmet ettikleri çeşitli uygulamalara genel bir bakış sağlar.
| Tip | Ne kadar Onları Eserler | Uygulamalar |
| Temaslı (Elektrot Tabanlı) İletkenlik Ölçerler | Çözeltiye daldırılmış iki elektrot arasında doğrudan elektrik voltajı uygulanarak iletkenlik ölçülür. Çözeltideki iyonlar akımı iletir ve bu akım daha sonra ölçülür. | Su kalitesi testleri, laboratuvar analizleri, endüstriyel uygulamalar, çevresel izleme. |
| Endüktif (Toroidal) İletkenlik Ölçerler | Çözeltide doğrudan temas olmadan bir akım oluşturmak için elektromanyetik bir alan kullanır. Bu, elektrot kirlenmesini ve korozyonu önler. | Yüksek iletkenlik çözümleri, kimyasal işleme, atık su arıtımı, aşındırıcı ortamlar. |
| Dört Elektrotlu ve Altı Elektrotlu İletkenlik Ölçerler | Polarizasyonu en aza indirmek ve doğruluğu artırmak için çoklu elektrotlar kullanır, özellikle yüksek iletkenliğe sahip çözeltilerde. Ölçüm, standart iki elektrotlu sistemlerden daha hassastır. | Bilimsel araştırmalar, aşırı iletkenlik aralıklarına sahip endüstriyel çözümler, hassas laboratuvar ölçümleri. |
| Tezgah Üstü İletkenlik Ölçerler | Genellikle laboratuvarlarda bulunan sabit, yüksek hassasiyetli ölçüm cihazları. Hassas ölçümler için kullanılırlar ve genellikle sıcaklık telafisi gibi ek özelliklere sahiptirler. | Laboratuvar araştırmaları, ilaç testleri, gıda ve içecek kalite kontrolü, kimyasal analiz. |
| Taşınabilir İletkenlik Ölçerler | Saha ölçümleri için tasarlanmış el tipi cihazlardır. Pille çalışırlar ve sahada test için kullanım kolaylığı sunarlar. | Çevresel izleme, tarım, yerinde endüstriyel testler, saha analizleri. |
| Çevrimiçi İletkenlik Ölçerler | Sürekli izleme için boru hatlarına veya tanklara kalıcı olarak takılırlar. İletkenlik seviyeleri hakkında gerçek zamanlı veri sağlarlar. | Su arıtma tesisleri, kimyasal üretim, endüstriyel proses otomasyonu, endüstriyel proseslerin sürekli izlenmesi. |
İletkenlik Ölçerlerin Ölçümlerini Etkileyen Faktörler
Kullanıcılar bu faktörleri anlayarak ve uygun kalibrasyon ve bakım uygulamalarını uygulayarak daha doğru ve güvenilir iletkenlik ölçümleri sağlayabilirler.
| faktör | İletkenlik Ölçümü Üzerindeki Etkisi | Çözüm/Telafi |
| Sıcaklık | Daha yüksek sıcaklıklar iyon hareketliliğini artırarak daha yüksek iletkenlik değerlerine yol açar. | Sıcaklık değişimlerini düzeltmek için otomatik sıcaklık kompanzasyonlu (ATC) iletkenlik ölçerler kullanın. |
| İyon Konsantrasyonu | Daha yüksek iyon konsantrasyonu daha yüksek iletkenliğe, daha düşük konsantrasyon ise daha düşük okumalara yol açar. | Beklenen iyon konsantrasyonuna uygun ölçüm aralığına sahip bir ölçüm cihazı seçin. |
| Elektrot Durumu | Kirli, aşınmış veya kirli elektrotlar yanlış ölçümlere neden olabilir. | Doğruluğu korumak için elektrotları düzenli olarak temizleyin ve kalibre edin. |
| Çözüm Bileşimi | Farklı iyonlar iletkenliğe farklı şekilde katkıda bulunur (örneğin, NaCl ve CaCl₂). | İletkenlik değerlerini yorumlarken özel iyon bileşimini dikkate alın. |
| Polarizasyon Etkileri | DC voltajı uygulandığında meydana gelir ve hatalı ölçümlere neden olur. | Elektrot polarizasyonunu önlemek için alternatif akım (AC) kaynağı kullanın. |
| Etkileşen Maddeler | Organik bileşikler, yağlar veya askıda parçacıklar iletkenliği etkileyebilir. | Ölçümden önce gerekirse filtrasyon veya ön işlem uygulayın. |
| Hücre Sabiti Değişimleri | Elektrotlar arasındaki mesafe ve yüzey alanı aşınma veya üretim farklılıklarından dolayı değişebilmektedir. | Standart iletkenlik solüsyonlarını kullanarak ölçüm cihazınızı düzenli olarak kalibre edin. |
ÖZET
İletkenlik ölçerler, sıvıların iyonik içeriğini değerlendirmek için paha biçilmez araçlardır. Bir çözeltinin elektriksel iletkenliğini ölçerek, bu cihazlar su saflığı, kimyasal konsantrasyonlar ve endüstriyel proses kontrolü hakkında kritik bilgiler sağlar. Çalışma prensiplerini ve etki eden faktörleri anlamak, daha hassas ve güvenilir ölçümler sağlar.
