什么是环形电导率传感器及其工作原理

虽然有许多不同的方法可用于识别水中污染物的浓度，但有两个更不同的选择包括常规电导率和环形电导率。一般而言，电导率涉及测量水能够导电的效率。环形电导率由接收线圈和传输线圈组成，它们共同工作以确定溶液的导电性。水中自由离子的总数将决定电流的强度以及电导率读数。

当水中普遍存在自由离子时，水的电导率会增加。水中的高电导率意味着水中存在更多的污染物。无论您是操作工业锅炉还是冷却塔，重要的是系统内的水没有污染物，这确保系统高效。环形电导率与接触电导率的不同之处在于，环形传感器不会导致溶液极化，不会被污染，并且几乎不需要维护。虽然这两种选择都有其优点，但许多人认为环形传感器是测量水电导率的最有效工具。

如前所述，电导率传感器主要用于检测任何一种溶液中的离子浓度，其中主要是水。这些传感器可用于多种应用，其中最常见的包括：监控反渗透过程、确定水中固体的准确浓度、控制活性污泥过程、监测环境条件、监测水中的化学物质浓度、防止锅炉和冷却塔结垢和结垢、监测工业废水。

这些传感器还可用于维持水生生物的健康。不同种类的水生植物和动物只能在一定的盐度范围内生存。如果离子浓度降得太低或升高太多，这辈子都可能适应不了。电导率传感器对于确保水生生态系统处于良好状态至关重要。

本文全面介绍了环形电导率传感器以及为什么应该使用它们来测量水的电导率。

一、两种类型的电导率

电导率有两种基本类型，包括接触电导率和环形电导率。这两种类型的电导率之间的主要区别涉及传感器的构建方式。由于两种传感器的构造方式不同，因此每种传感器都适用于不同的应用。您决定使用哪种电导率传感器取决于水的导电性、水中溶解固体的浓度以及水的腐蚀性。

环形电导率传感器被认为是测量含有大量污染物的水的最佳选择。如果水具有腐蚀性，最好使用环形电导率传感器。如果水中溶解的固体浓度很高，情况也是如此。如前所述，这种类型的传感器使用一个接收线圈和一个传输线圈，通过三个简单的步骤来有效地测量电导率。

1、接触电导率

接触式电导率传感器通常用于测量提供低电导率读数的水。在测量纯水或超纯水的电导率时，强烈建议您使用接触式电导率传感器。这些传感器由两个独立的钛或钢金属电极组成。电极直接与电解质溶液接触。然后将交流电压施加到两个电极上，产生一个电场，使水中的自由离子在电极之间移动并产生电流。

由于水中存在的离子带有电荷，因此该电流被称为离子电流。然后，包含在传感器内的分析仪将测量电流以有效计算水的电压。水的总电导率将是电压的倒数。将接触式电导率传感器放入水中后产生的离子电流将取决于水中当前有多少离子以及电流流过的区域大小。

对于包含两个电极的接触式电导率传感器，这些传感器只能测量含有少量污染物的水的电导率。水也应该完全不含任何悬浮固体，并且应该是无腐蚀性的。由四个电极组成的接触式传感器可用于有点污染的水。如果超纯水对于您的设施中的应用必不可少，那么接触式传感器将是您的最佳选择。这些传感器通常用于蒸汽电力设施、制药厂和半导体厂。

2、感应电导率（环形电导率）

环形电导率也称为感应电导率。与接触式电导率传感器不同，环形传感器可用于腐蚀性水、污染水和含有高浓度悬浮固体的水。环形电导率过程使用一个导电传感器，该传感器由两个金属环组成，这些金属环被一个耐腐蚀的塑料体包围。两个环形线圈是驱动线圈和接收线圈。使用环形电导率传感器时，传感器将直接放置在水中。

然后，在环形传感器中找到的分析器将在驱动线圈上施加交流电压，这会在直接围绕驱动线圈的水中产生特定电压。一旦产生电压，水的离子电流将根据水的导电性流动。在单独的接收线圈内还会感应出电流，该电流由分析仪进行测量。该电流也与所讨论溶液的总电导率相匹配。水中更多的自由离子会增加电流的强度。

尽管环形传感器的工作原理与接触式传感器类似，但环形传感器的结构更耐用，因此可以在高度污染的水中使用。为了更好地了解环形传感器的工作原理，该系统的三个基本步骤包括：

环形传感器内的振荡器将在传输线圈中产生一种交变磁场。该磁场将在水中产生电压。

水中的阴离子和阳离子将开始移动，从而产生交流电。

将在交流电旁边感应出额外的磁场，这允许电流直接在接收线圈中流动。

这是一种简单但高效的电导率技术，可为您提供浓缩水的精确读数。

二、环形电导率的好处

使用环形电导率传感器测量水或类似溶液的总电导率有很多好处。这些好处包括：

如前所述，环形传感器设计用于受污染的水中，这意味着传感器内的线圈将经得起腐蚀和由高浓度溶解固体组成的水

测量和认证环形电导率传感器的电极常数

小型系统可以使用环形传感器和变送器制成，这使得它们适用于广泛的工业应用和行业

虽然环形传感器旨在用于高度污染的水中，但它们涵盖了许多不同的电导率测量范围

在任何工业应用中确定水的电导率都很重要，因为高浓度的污染物会产生许多问题。如果水未经处理和过滤以去除污染物，则可能会出现结垢和结垢等问题。当这些问题发生时，您的系统将变得效率低下，最终可能完全出现故障。工业设备的故障会导致昂贵的维修费用，这就是为什么建议您首先避免设备老化的原因。