Հաղորդականությունը լայնորեն օգտագործվող վերլուծական պարամետր է տարբեր կիրառություններում, ներառյալ ջրի մաքրության գնահատումը, հակադարձ օսմոսի մոնիթորինգը, մաքրման գործընթացի վավերացումը, քիմիական գործընթացների վերահսկումը և արդյունաբերական կեղտաջրերի կառավարումը։
Ջրային միջավայրի էլեկտրահաղորդականության սենսորը էլեկտրոնային սարք է, որը նախատեսված է ջրի էլեկտրահաղորդականությունը չափելու համար։
Սկզբունքորեն, մաքուր ջուրը ցուցաբերում է աննշան էլեկտրահաղորդականություն: Ջրի էլեկտրահաղորդականությունը հիմնականում կախված է դրանում լուծված իոնացված նյութերի կոնցենտրացիայից, մասնավորապես՝ լիցքավորված մասնիկներից, ինչպիսիք են կատիոնները և անիոնները: Այս իոնները առաջանում են այնպիսի աղբյուրներից, ինչպիսիք են սովորական աղերը (օրինակ՝ նատրիումի Na⁺ իոններ և քլորիդի իոններ Cl⁻), հանքանյութերը (օրինակ՝ կալցիումի Ca²⁺ իոններ և մագնեզիումի Mg²⁺ իոններ), թթուները և հիմքերը:
Էլեկտրահաղորդականությունը չափելով՝ սենսորը անուղղակիորեն գնահատում է այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են լուծված պինդ նյութերի ընդհանուր քանակը (TDS), աղիությունը կամ ջրում իոնային աղտոտվածության աստիճանը: Ավելի բարձր հաղորդականության արժեքները ցույց են տալիս լուծված իոնների ավելի մեծ կոնցենտրացիա և, հետևաբար, ջրի մաքրության նվազում:
Աշխատանքային սկզբունք
Հաղորդականության սենսորի հիմնական գործողության սկզբունքը հիմնված է Օմի օրենքի վրա։
Հիմնական բաղադրիչներ. Հաղորդականության սենսորները սովորաբար օգտագործում են կամ երկու էլեկտրոդով, կամ չորս էլեկտրոդով կոնֆիգուրացիաներ:
1. Լարման կիրառում. Փոփոխական լարումը կիրառվում է էլեկտրոդների մեկ զույգի (շարժիչ էլեկտրոդների) վրա:
2. Իոնների միգրացիա. Էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ լուծույթում առկա իոնները միգրացիա են կատարում դեպի հակառակ լիցք ունեցող էլեկտրոդներ՝ առաջացնելով էլեկտրական հոսանք։
3. Հոսանքի չափում. Արդյունքում ստացված հոսանքը չափվում է սենսորի կողմից:
4. Հաղորդունակության հաշվարկ. Օգտագործելով հայտնի կիրառվող լարումը և չափված հոսանքը, համակարգը որոշում է նմուշի էլեկտրական դիմադրությունը: Այնուհետև հաղորդունակությունը ստացվում է սենսորի երկրաչափական բնութագրերի (էլեկտրոդի մակերեսը և էլեկտրոդների միջև հեռավորությունը) հիման վրա: Հիմնարար կապը արտահայտվում է հետևյալ կերպ.
Հաղորդունակություն (G) = 1 / Դիմադրություն (R)
Էլեկտրոդի բևեռացման (էլեկտրոդի մակերեսին էլեկտրաքիմիական ռեակցիաների պատճառով) և կոնդենսատորային էֆեկտների պատճառով չափման անճշտությունները նվազագույնի հասցնելու համար ժամանակակից հաղորդունակության սենսորները օգտագործում են փոփոխական հոսանքի (AC) գրգռում:
Հաղորդականության սենսորների տեսակները
Հաղորդականության սենսորների երեք հիմնական տեսակ կա.
• Երկէլեկտրոդային սենսորները հարմար են բարձր մաքրության ջրի և ցածր հաղորդունակության չափումների համար։
Չորս էլեկտրոդային սենսորները կիրառվում են միջինից մինչև բարձր հաղորդունակության տիրույթներում և ապահովում են ավելի բարձր դիմադրություն աղտոտման նկատմամբ՝ համեմատած երկու էլեկտրոդային նախագծերի հետ։
• Ինդուկտիվ (տորոիդային կամ էլեկտրոդազուրկ) հաղորդունակության սենսորները օգտագործվում են միջինից մինչև շատ բարձր հաղորդունակության մակարդակների համար և ցուցաբերում են աղտոտման նկատմամբ գերազանց դիմադրություն՝ իրենց անհպում չափման սկզբունքի շնորհիվ։
«Շանհայ Բոքու Ինստրումենթ» ընկերությունը 18 տարի զբաղվում է ջրի որակի մոնիթորինգով, արտադրելով բարձրորակ ջրի որակի սենսորներ, որոնք տարածվել են աշխարհի ավելի քան 100 երկրներում: Ընկերությունն առաջարկում է հետևյալ երեք տեսակի հաղորդունակության սենսորներ՝
DDG - 0.01 - / - 1.0/0.1
2 էլեկտրոդային սենսորներում ցածր հաղորդունակության չափում
Տիպիկ կիրառություններ՝ ջրի պատրաստում, դեղագործություն (ներարկման ջուր), սնունդ և ըմպելիքներ (ջրի կարգավորում և պատրաստում) և այլն։
EC-A401
Բարձր հաղորդունակության չափում 4 էլեկտրոդային սենսորներում
Տիպիկ կիրառություններ՝ CIP/SIP գործընթացներ, քիմիական գործընթացներ, կեղտաջրերի մաքրում, թղթի արդյունաբերություն (եփման և սպիտակեցման վերահսկողություն), սնունդ և խմիչք (փուլային բաժանման մոնիթորինգ):
IEC-DNPA
Ինդուկտիվ էլեկտրոդային սենսոր, դիմացկուն ուժեղ քիմիական կոռոզիայի նկատմամբ
Բնորոշ կիրառություններ՝ քիմիական գործընթացներ, ցելյուլոզ և թուղթ, շաքարի արտադրություն, կեղտաջրերի մաքրում:
Հիմնական կիրառման դաշտեր
Հաղորդականության սենսորները ջրի որակի մոնիթորինգի մեջ ամենատարածված գործիքներից են, որոնք կարևոր տվյալներ են տրամադրում մի շարք ոլորտներում:
1. Ջրի որակի մոնիթորինգ և շրջակա միջավայրի պաշտպանություն
- Գետերի, լճերի և օվկիանոսների մոնիթորինգ. Օգտագործվում է ջրի ընդհանուր որակը գնահատելու և կոյուղու արտանետումներից կամ ծովի ջրի ներթափանցումից աղտոտվածությունը հայտնաբերելու համար։
- Աղիության չափում. Կարևոր է օվկիանոսագրական հետազոտություններում և ջրային տնտեսության կառավարման մեջ՝ օպտիմալ պայմանները պահպանելու համար։
2. Արդյունաբերական գործընթացների վերահսկողություն
- Գերմաքուր ջրի արտադրություն (օրինակ՝ կիսահաղորդչային և դեղագործական արդյունաբերություններում). Հնարավորություն է տալիս իրական ժամանակում վերահսկել մաքրման գործընթացները՝ ապահովելու համար ջրի որակի խիստ չափանիշներին համապատասխանությունը։
- Կաթսայի սնուցող ջրի համակարգեր. Հեշտացնում է ջրի որակի վերահսկումը՝ նվազագույնի հասցնելով նստվածքի առաջացումը և կոռոզիան, այդպիսով բարձրացնելով համակարգի արդյունավետությունը և երկարակեցությունը։
- Սառեցնող ջրի շրջանառության համակարգեր. Թույլ է տալիս վերահսկել ջրի կոնցենտրացիայի հարաբերակցությունը՝ քիմիական նյութերի դեղաչափը օպտիմալացնելու և կեղտաջրերի արտանետումը կարգավորելու համար:
3. Խմելու ջուր և կեղտաջրերի մաքրում
- Հետևում է հում ջրի որակի տատանումներին՝ արդյունավետ մաքրման պլանավորումն ապահովելու համար։
- Օգնում է վերահսկել կեղտաջրերի մաքրման ընթացքում քիմիական գործընթացները՝ ապահովելու համար կարգավորիչ մարմինների համապատասխանությունը և գործառնական արդյունավետությունը:
4. Գյուղատնտեսություն և ջրագործություն
- Հսկում է ոռոգման ջրի որակը՝ հողի աղակալման ռիսկը մեղմելու համար։
- Կարգավորում է ջրային համակարգերում աղիության մակարդակը՝ ջրային տեսակների համար օպտիմալ միջավայր պահպանելու համար։
5. Գիտական հետազոտություններ և լաբորատոր կիրառություններ
- Աջակցում է քիմիայի, կենսաբանության և շրջակա միջավայրի գիտության նման առարկաներում փորձարարական վերլուծություններին՝ ճշգրիտ հաղորդունակության չափումների միջոցով։
Հրապարակման ժամանակը. Սեպտեմբերի 29-2025