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Sonde de conductivité/sonde de résistivité

Sonde de conductivité | Capteur de conductivité

Sondes de conductivité pour la mesure des procédés et de l’eau pure

Sonde de conductivité et analyseur de conductivité - Questions fréquentes (FAQ)

Qu’est-ce que la conductivité ? La conductivité électrique est la capacité d’un matériau à transporter un courant électrique. Elle est généralemen...

Qu’est-ce que la conductivité ?

La conductivité électrique est la capacité d’un matériau à transporter un courant électrique. Elle est généralement mesurée à l’aide d’un conductimètre dédié ou d’un analyseur de conductivité.

Qu’est-ce que la résistivité ?

La résistivité électrique est la réciprocité de la conductivité. La résistivité désigne la propriété intrinsèque d’un matériau donné à s’opposer à la circulation du courant électrique.

Pourquoi mesurer la conductivité ?

Mesurée depuis de nombreuses années à l’aide de conductimètres dédiés, la conductivité électrique reste à ce jour un paramètre d’analyse largement utilisé. Les conductimètres mesurant la conductivité électrique offrent un moyen simple et économique pour déterminer la pureté du milieu mesuré, en général de l’eau (plus la mesure de conductivité est élevée, plus la concentration d’ions dissous dans l’eau est importante). L’excellente fiabilité, la sensibilité élevée, la réactivité et le coût relativement faible d’un analyseur de conductivité font de la mesure de conductivité un outil de contrôle qualité précieux et simple d’utilisation. Dans certaines applications, la mesure de la pureté découle de la résistivité (réciproque de la conductivité).

Que mesure une sonde de conductivité ?

Les sondes de conductivité (ou capteur de conductivité) mesurent la capacité d’une solution à conduire un courant électrique. C’est la présence d’ions dans une solution qui rend la solution conductrice : plus la concentration en ions est élevée, plus la conductivité est élevée. Pour plus d’informations sur les électrodes de conductivité en ligne METTLER TOLEDO :

Quel est le principe de mesure d’une sonde de conductivité ?

Une sonde de conductivité se compose d’une paire d’électrodes auxquelles une tension est appliquée. La sonde de conductivité mesure le courant circulant et calcule la conductivité.

Dans quelle unité la conductivité est-elle mesurée ?

La conductivité est mesurée en siemens par cm (S/cm). Une conductivité de 1 S/cm est en fait relativement élevée. Par conséquent, la plupart des mesures de conductivité concernent des solutions où la conductivité est mesurée en mS/cm (millièmes d’un S/cm) ou en μS/cm (millionièmes d’un S/cm).

Combien de types de sondes de conductivité sont disponibles ?

Il existe trois types de technologies de sonde de conductivité utilisées pour mesurer la conductivité d’un procédé dans un conductimètre en ligne mesurant la conductivité électrique :

Comment fonctionne un conductimètre à deux électrodes ?

Les conductimètres à deux électrodes classiques se composent de deux plaques parallèles utilisées pour les mesures de la conductivité des procédés. Une tension alternative est appliquée entre les deux électrodes pour calculer la résistance entre les deux. La sonde de conductivité à deux électrodes est utilisée pour les étapes de conditionnement et de purification de l’eau où elle est capable de détecter des niveaux minimes d’impuretés dans l’eau ultrapure.

Comment fonctionne un conductimètre à quatre électrodes ?

La sonde de conductivité à quatre électrodes fonctionne avec une paire d’électrodes supplémentaires. Les électrodes externes désignent celles auxquelles on applique le courant alternatif ; elles opèrent de manière identique à celles des sondes de conductivité à deux électrodes. Les électrodes de conductivité en ligne sont placées dans le champ électrique des électrodes de courant et mesurent la tension avec un amplificateur à haute impédance. Le courant passe à travers les électrodes externes et la solution peut être précisément mesurée par le circuit. Si le courant électrique et la tension parcourant les électrodes internes sont connus, la résistance et la conductance peuvent être calculées. La sonde de conductivité à quatre électrodes présente un avantage certain puisque peu de courant passe à travers les électrodes internes, là où la mesure est effectuée. C’est pourquoi il n’existe aucun effet de polarisation susceptible d’influencer autrement la mesure. La sonde de conductivité à quatre électrodes est également moins sujette aux erreurs de mesure liées à l’encrassement de l’électrode. Les sondes à quatre électrodes conviennent aux gammes de conductivité moyennes à élevées.

Comment fonctionne une sonde de conductivité inductive ?

La sonde de conductivité inductive METTLER TOLEDO est conçue comme une paire de bobines de transformateur où la solution à mesurer est le centre du transformateur. Les bobines parallèles sont très rapprochées et intégrées au sein d’un organe polymère comme un anneau, lequel est immergé dans la solution pour garantir une mesure précise de la conductivité du procédé. Aucune électrode et, en général, aucun métal, n’entre en contact avec la solution. Une bobine est alimentée en courant alternatif, et le signal transmis à la deuxième bobine est lié à la conductivité de la solution qui traverse la sonde et circule autour de celle-ci. La constante de cellule est déterminée, entre autres, par le diamètre de l’orifice. Les sondes de conductivité inductives couvrent les gammes de conductivité moyennes à très élevées et sont particulièrement résistantes à l’encrassement.  Sans contact, elles sont particulièrement adaptées aux applications chimiques (corrosives) où le milieu endommagerait les électrodes métalliques.

Que signifie « constante de cellule » ?

La constante de cellule désigne le ratio de la distance entre les électrodes d’une sonde de conductivité divisée par la surface des électrodes (dans les sondes de conductivité à deux et à quatre électrodes). Plus la constante de cellule est faible, plus la sonde de conductivité en ligne gagne en précision pour déterminer les écarts de conductivité du milieu. Cependant, une faible constante de cellule réduit la plage de mesure d’une sonde. Une mesure de conductivité précise exige une mesure précise de la constante de cellule, déterminée par étalonnage. METTLER TOLEDO mesure avec précision la constante de cellule de ses sondes de conductivité et la documente sur le certificat de qualité de chaque sonde. Les solutions d’étalonnage font l’objet d’un suivi auprès du National Institute of Standards and Technology (NIST).

Comment étalonner une sonde de conductivité ?

Une sonde de conductivité METTLER TOLEDO utilisée dans un conductimètre mesurant la conductivité électrique en ligne peut être étalonnée par rapport à une solution dont la conductivité est connue (comme l’étalonnage d’une sonde de pH par rapport à une solution dont le pH est connu). Il est également possible d’utiliser un appareil qui contient une gamme de résistances très précises qui dupliquent des mesures de conductivité connues.

Quand effectuer un étalonnage ou une vérification d’une sonde de conductivité ?

En règle générale, la constante de cellule d’une sonde ne varie pas ; toutefois, si les éléments de détection subissent des altérations, d’une façon ou d’une autre (p. ex. un dépôt solide, un encrassement des électrodes/de l’isolant de la sonde ou une perte de matériau de l’électrode par corrosion), la constante de cellule varie. Les sondes de conductivité METTLER TOLEDO font l’objet d’un étalonnage en usine où la constante de cellule est déterminée avec précision. Par conséquent, l’étalonnage n’est généralement pas nécessaire lors de l’utilisation de la sonde de conductivité en ligne. Il est toutefois recommandé de vérifier la sonde et de procéder aux ajustements d’étalonnage nécessaires, tous les ans. La fréquence de la vérification ou de l’étalonnage dépend largement des applications ou des instructions de la procédure opérationnelle standard du site.

La température affecte-t-elle la mesure de conductivité ?

La conductivité dépend largement de la température. Au fur et à mesure que la température d’un échantillon augmente, la viscosité de l’échantillon diminue, d’où un accroissement de la mobilité des ions. C’est pourquoi la conductivité observée de l’échantillon augmente également même si la concentration en ions reste constante.

Les bonnes pratiques recommandent de spécifier chaque résultat de la sonde de conductivité avec une température ou de le pondérer thermiquement, en général selon la norme de l’industrie de 25 °C. La température dépendant largement des échantillons, il convient de choisir avec soin les algorithmes de compensation thermique adaptés.


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