Kas ir vadītspējas šūna?

Vadītspējas šūna ir ierīce, kas sastāv no elektrodiem, kas uztver vielas, piemēram, ūdens, elektrisko vadītspēju. Kopējās konfigurācijas ietver divas elektrodu šūnas un četras elektrodu vadītspējas šūnas. Galvenā iezīme, kas atšķir katru tipu, ir vadītspējas šūnas šūnas konstante, kas apzīmēta kā burts K. Šo šūnas konstanti nosaka elektroda izmērs, attālums starp katru un esošā elektriskā lauka modelis. Tas ir augstāks šūnām ar maziem elektrodiem, kas atrodas tālu viena no otras, un ir zemākas tām, kurām ir lielāki elektrodi, kas atrodas tuvāk viens otram.

Lai iegūtu vadītspējas rādījumu, ir jāreizina šūnas konstante un materiāla vadītspēja. Vienādojumā ir jāiekļauj arī malas lauka efekts, kas ir vienkāršots, veicot arī tāda risinājuma mērījumu, kurā ir zināma elektriskā vadītspēja. Kalibrējot zondi ar vadītspējas šūnu, ir iespējams ņemt vērā nezināmas šūnas konstanti, kas mainās, elektrodam novecojot. Nolasījums tiek arī pielāgots reālai vērtībai, pamatojoties uz apkārtējās vides temperatūru, kad tiek veikts mērījums.

Divu elektrodu vadītspējas šūnā ir elektrodi, kas izgatavoti no platīna, apzeltīta niķeļa, titāna vai grafīta. Pieejamas iegremdēšanas vai caurplūdes konfigurācijās, šūnas var būt izgatavotas no stikla vai epoksīda. Dažus no tiem neietekmē malu lauki, īpaši, ja mērīšanas lauks paliek elektroda korpusā. Lielāko daļu vadītspējas mērītāju atbalsta divu elektrodu konfigurācija.

Vēl viens populārs vadītspējas šūnu veids ir četru elektrodu versija. Šis dizains atvieglo mērīšanu, jo ir mazāk kļūdu, kas saistītas ar polarizāciju vai elektrodu piesārņojumu. Strāva neplūst mērīšanas ķēdē, tāpēc spriegums tiek precīzi mērīts caur ierīces iekšējiem gredzeniem. Maiņstrāva plūst caur ārējo gredzenu komplektu uz šūnas. Ar šo vadītspējas plūsmas elementu var izmērīt visu vadītspējas diapazonu.

Vadītspējas šūna ir tikai viena sastāvdaļa mērīšanas sistēmā. Lai izmērītu vadītspēju, lietotājam jābūt arī raidītājam un kontrollerim signāla kondicionēšanai, kā arī savienojuma kabelim. Visa sistēma var ietvert visu, komplektā ar mikroprocesoru, kas palīdz automatizēt vadītspējas mērīšanas procesu. Papildus temperatūras kompensēšanai šūna jāizmanto arī ar automatizētu diapazona izvēles metodi un ar pārrēķina koeficientiem, kas atspoguļo šķīdumus, kas atšķiras no dabīgā vai sālsūdens.