技术文章
TECHNICAL ARTICLES两电极式电导率传感器是最常见的电导率测量装置,其设计简单、成本较低,但也存在一定局限性。以下从优点和缺点两方面详细分析:
一、优点
结构简单,成本低
仅由两个平行电极(通常为金属材质,如铂、钛或镀金电极)构成,制造工艺简单,无需复杂的电路设计,因此生产成本较低,适合大规模应用(如民用水质监测、普通工业场景)。
响应速度快
电极与溶液直接接触,离子传导电流的过程无中间环节,信号传递迅速,测量响应时间短(通常毫秒级),适合实时监测动态变化的溶液。
适用于中低电导率场景
在离子浓度中等的溶液中(如自来水、地表水、普通工业废水,电导率范围一般在 10μS/cm~10mS/cm),测量精度较高,能满足常规检测需求。
维护相对简便
日常使用中只需定期清洁电极表面(去除吸附的杂质、沉淀),无需复杂的校准流程(出厂前已标定电极常数),操作门槛低。
二、缺点
易受极化效应影响
即使采用交变电压,在高电导率溶液中(如浓盐水、高浓度电解液),电极表面仍可能发生轻微极化(离子聚集或电荷积累),导致测量电阻偏大,电导值偏低,产生误差。
对高纯度水测量精度差
超纯水或高纯度水(电导率<10μS/cm)中离子浓度极低,电流微弱,此时电极间的接触电阻(如电极引线电阻、表面氧化层电阻)占比显著,会掩盖真实的溶液电导信号,导致测量偏差大。
电极污染敏感
若溶液中含有有机物、胶体或易沉淀物质(如钙镁离子形成的水垢),电极表面易被污染,形成绝缘层,增加额外电阻,影响测量稳定性。需频繁清洁以维持精度。
温度影响较显著
虽然传感器通常内置温度补偿功能,但在温度急剧变化的场景中(如高温工业废水),补偿算法可能无法玩全抵消温度对离子迁移速率的影响,导致短期测量误差。
总结
两电极式电导率传感器适合中低电导率、成分较简单的溶液监测(如生活用水、普通泳池水),凭借低成本和易用性成为主流选择;但在高纯度水、高浓度溶液或易污染的复杂环境中,其精度和稳定性会下降,此时需采用四电极式或电磁感应式传感器作为替代。