Geleidbaarheid | Betekenis
Wat is geleidbaarheid?
Geleidbaarheid, ook wel conductiviteit genoemd, is een eigenschap van een vloeistof dat iets zegt over het vermogen om hier elektrische stroom doorheen te leiden. Dit hangt af van de concentratie opgelost ionen in het vloeistof. Dit zijn namelijk de deeltjes in het water die ervoor zorgen dat een elektrische stroom door het water kan worden geleid.
Daarnaast is geleidbaarheid is vaak een goede eigenschap om de puurheid van een vloeistof te bepalen. Puur water (of: gedemineraliseerd water) bevat namelijk zeer weinig ionen, omdat hieruit de zouten en de mineralen zijn verwijderd. Daardoor is de geleidbaarheid van puur water vaak heel laag. Anderzijds kan je ook stellen dat de weerstand dus erg hoog is.
Geleidbaarheid | Meting
De geleidbaarheid van vloeistoffen kan dus op de volgende manieren worden gemeten:
- Op basis van het aantal deeltjes (ionen) in een vloeistof. Ook wel TDS of Total Dissolved Solids genoemd. Hiervoor wordt de eenheid ppm gebruikt. Ook wel Parts per Million genoemd.
- Obv. het elektrische geleidend vermogen. Hiervoor wordt de eenheid Siemens per centimeter of meter gebruikt.
Hoe werken geleidbaarheidssensoren?
De meting van het geleidend vermogen gebeurt vaak met conductieve of inductieve sensoren. Hieronder kunt u een kleine uiteenzetting vinden van de diverse sensoren die beschikbaar zijn.
Conductieve sensoren
Deze sensoren kenmerken zich door 2 elektroden die tegenover elkaar gemonteerd zijn en waarbij er een elektrische stroom van de ene elektrode naar de andere wordt geleid. Hoe hoger de elektrische stroom tussen deze twee elektroden, hoe hoger de geleidbaarheid en hoe hoger het aantal Siemens per meter.
Conductieve sensoren zijn goed in te zetten voor de wat eenvoudigere geleidbaarheidsmetingen. Ze zijn minder nauwkeurig dan inductieve sensoren doordat er makkelijker verstoringen in de meting optreden, bijvoorbeeld wanneer er zware pompen in het systeem zitten. In dat geval wordt meestal gekozen voor een inductieve geleidbaarheidssensor.
Conductieve sensoren met 4 elektroden
Echter is de bovenstaande sensor met 2 elektroden niet altijd de juiste keuze bij het bepalen van de geleidbaarheid van een vloeistof. Zeker bij vloeistoffen met een hoog gehalte aan ionen kan het polarisatie-effect ontstaan. Hierbij zijn er zoveel ionen in een vloeistof dat ze elkaar onderling kunnen afstoten. Dit heeft een negatieve invloed op stroom en kan daarmee de nauwkeurigheid van de meting kan aantasten.
Speciaal voor dit soort situaties zijn er ook conductieve elektroden met 4 elektroden. In tegenstelling tot de “reguliere” conductiviteitssensor bestaat deze sensore uit een “stroomloze” kern met 2 extra elektroden. Hierdoor wordt de sensor niet beïnvloed door het polariatie-effect. De verbonden transmitter meet het potentiaalverschil tussen sensor en de stroomloze kern en kan daarmee de geleidbaarheid berekenen.
Inductieve sensoren
Dit type sensor bevat twee spoelen, een zendspoel en een ontvangspoel, en een elektrode die de stroom meet. Met behulp van een oscillator wordt een magnetisch veld gecreëerd dat ervoor zorgt dat er een stroom naar de ontvangspoel ontstaat. Door middel van een overliggende elektrode wordt de geleidbaarheid gemeten.
Zoals eerder aangegeven is deze meting meer betrouwbaar wanneer er bijvoorbeeld zware pompen in het systeem staan, zoals bij koelwatersystemen. Een inductieve geleidbaarheidssensor is wel een stuk duurder dan een conductieve sensor.
Geleidbaarheid | Waarde Verhogen / Verlagen
Hoe zuiverder de vloeistof, des te minder goed de geleidbaarheid is. Een lage geleidbaarheid betekent immers dat er weinig (conductieve) deeltjes en onzuiverheden in het water zitten. Het verlagen van de geleidbaarheid wordt vaak toegepast in waterbehandelingssystemen en binnen de industrie.
Voor zulke toepassingen wordt er vaak gebruik gemaakt van een ionenwisselaar. Dit systeem kan namelijk de kationen en anionen uit het water verwijderen. Kortom, het maakt hard water zacht. In de volksmond wordt dit ook wel een ontharder genoemd.
Hoe werkt een ionenwisselaar?
Een ionenwisselaar bestaat uit speciale korrels die de ionen uit het water halen. Bij bijvoorbeeld waterontharders wordt er kalk en magnesium uit het water gehaald. Dit gebeurt door het “harde” water door een cilinder van speciale kunsthars korrels te leiden. Deze kunsthars korrels zijn in staat om zowel kalk-ionen en magnesium-ionen aan zich te binden en te verwisselen met de aan de hars gekoppelde natrium-ionen. Op deze manier is het water zachter gemaakt en kan de geleidbaarheid verlaagd worden.
Geleidbaarheid | Toepassingen
Zoals eerder omschreven geeft de geleidbaarheid meer inzicht in de zuiverheid van het water. Mede door deze eigenschap is het meten van geleidbaarheid interessant voor industrieën die moeten werken met zuiver water of waar hygiëne een grote rol speelt.
Industrieën of sectoren die gebruik maken van het meten van geleidbaarheid zijn:
- Waterzuivering
- Afvalwaterbehandeling
- Voedingsindustrie
- Chemische industrie
- Energie
- Farmacie
- Koelwaterbehandeling
Geleidbaarheid | Doseerpompen en Systemen
Binnen het productgamma van Emec bieden wij diverse oplossingen aan voor het meten en controleren van de geleidbaarheid van vloeistoffen. Van sensoren tot de controllers, waarmee je de metingen kunt registreren en evt. doseersystemen kunt aansturen. Ook voor complete systemen voor het behandelen van koelwater bent u bij ons aan het juiste adres.
Sensoren geschikt voor het meten van de geleidbaarheid
Bij Dosing Pump Shop bieden we een breed aanbod aan sensoren voor het meten van de geleidbaarheid. Van de meer eenvoudige geleidbaarheidsmeter ECDC van de ECDIND inductieve geleidbaarheidssensor met hoge precisie.
Controllers om de geleidbaarheid te controleren
Emec biedt een aantal controllers die bovenstaande sensoren kunnen uitlezen en daarop doseersystemen en pompen kunnen aansturen. De Emec MTower en CENTURIO zijn voornamelijk ontwikkeld voor het behandelen van koelwater. Deze controllers beschikken standaard over de functie om geleidbaarheid en additionele parameters te meten. Voor meer informatie over deze oplossingen en een overzicht van de additionele parameters kunt u een kijkje nemen op de productpagina.
Over Emec Doseerpompen
Emec is een Italiaans bedrijf dat al meer dan 35 jaar gespecialiseerd is in doseersystemen en meetapparatuur voor chemicaliën. Deze ruime ervaring en de passie voor het product ziet u niet alleen terug in de betrouwbaarheid en innovatie van de doseersystemen, maar ook in klantgerichtheid. Zo biedt Emec een garantie van 5 jaar* (!) en daarnaast een uitstekende after-sale support.
* Garantie geldt alleen op de apparatuur en het membraan. Niet voor de natte delen zoals de pompkop.