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电导率传感器的技术

电导率衡量的是物质导电的能力。它受介质中自由离子(盐、酸、碱)的数量以及介质温度的影响:自由离子越多,电导率就越高。电导率传感器通常包括2个与介质接触的金属板(即电极)。若这2个电极浸没在导电液体中并向其施加电压,则会形成电流。

带正电荷的离子(阳离子)向带负电荷的电极移动,带负电荷的离子(阴离子)向带正电荷的电极移动。介质中的自由离子越多,介质的 电导率越高电流越大

电导率传感器使用的技术因设计的不同而异。主要分为电导式和电感式电导率传感器。

导电式电导率传感器

LDL100导电式传感器

LDL100与其他直接测量型电导率传感器相同,具有两个金属电极。但我们传感器在设计上的不同之处在于传感器金属外壳用作第一电极,而传感器的金属端部作为第二电极。

电压施加在传感器端部与外壳及过程连接之间,并相应测量电流。

注:鉴于电极的特殊设计,不建议将LDL100用于塑料管道。

LDL101电导式传感器

与LDL100不同,LDL101不将产品外壳用作电极,而是有2个环形电极嵌套在一起。电压施加在内外电极之间,并相应测量电流。

需注意的是,与LDL100相反,LDL101具有固定的电池常数。借助内部使用的软件,可以映射不同的电池常数,从而始终在整个量程上实现最优的分辨率。因此LDL101一个设备即可提供其他传感器需要多个版本才能提供的功能。

LDL2xx电感式电导率传感器

电感式电导率传感器包含2个金属线圈,它们使用芯线缠绕并封闭在塑料壳体中(为此,ifm使用PEEK材质)。第一个线圈(发射器线圈)在液体中产生电压。根据介质电导率不同,这会产生交流电。交流电在第二个线圈(接收器线圈)产生与介质电导率成正比的交变电磁场。

电感式电导率测量有以下多个优势:

  • 采用PEEK端部,耐腐蚀性高
  • 只要测量通道不堵塞,就对介质中的固体不敏感

你知道吗?

注塑成型的长PEEK端部的一个常见问题是易于断裂。这是由于温度和压力波动导致的应力造成的,尤其是在CIP应用中。
整体车削的端部可使PEEK材料随温度变化均匀膨胀,从而使整个轴上的压力分布更均匀,并防止出现潜在的应力点。这可维持机器的整体可用性。

温度对LDL传感器的影响

介质的电导率尤其受温度影响每°C造成的影响约为1 - 5%。所有电导率传感器都有内置温度测量功能,可补偿介质温度变化的影响。

该图旨在显示有温度补偿电导率和未补偿电导率之间的差异。在没有补偿的情况下(蓝线),电导率会根据温度的变化而增大或减小,即虽然介质仍然相同,但电导率不再保持恒定。而使用温度补偿(橙线)时,测量值恒定且可重复。这使得不同时间的测量值之间具有可比性。有关温度补偿以及如何调整温度补偿的更多信息,请参阅校准一节。

LDL传感器的校准

每个ifm电导率传感器都有一份免费的工厂校准证书。该证书直接在生产中生成,并分配给产品对应的序列号。传感器会经过温度和电导率校准站。在最终校准期间,传感器将与参考传感器进行对比。所有这些信息都可从工厂证书获得。
在我们的网站上可以下载 工厂证书 。请确保手边有传感器的序列号,以便输入。

现场校准

ifm传感器在到货时即可投入使用。然而,您可能仍需针对现场的特定介质或参考温度进行调整。为此,可以设置校准增益CGA和温度补偿T.cmp这两个参数,以便根据已知的参考介质调整传感器。

校准增益[CGA]:根据参考介质的已知值调整传感器的测量曲线。该值的设置范围为80%-120%。计算时,将已知值除以测量值。

温度补偿[T.cmp]:导致电导率变化的相对于参考温度(通常为25 °C)的温度偏差。

  • 补偿可以设置为0到5 %/K的任意值。
  • 温度补偿在介质的参数表中提供(水基介质的标准值为2%),或通过在两个温度下测量相同介质的电导率直线方程确定。

调整CGA和T.cmp可以提高精度,但大多数情况下无需进行调整。

关于LDL传感器技术的常见问答