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Sensor de Condutividade / Sensor de Resistividade

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Sensores de condutividade para medição de processo e água pura

Sensor de Condutividade e Analisador de Condutividade - Dúvidas Frequentes (FAQ)

O que é condutividade A condutividade elétrica é a capacidade que um material tem de conduzir uma corrente elétrica. Geralmente, ela é medida com ...

O que é condutividade

A condutividade elétrica é a capacidade que um material tem de conduzir uma corrente elétrica. Geralmente, ela é medida com um medidor de condutividade elétrica (Medidor de CE) ou analisador de condutividade.

O que é resistividade?

A resistividade elétrica é o recíproco da condutividade. A resistividade é a propriedade intrínseca que quantifica com que força um determinado material se opõe ao fluxo de corrente elétrica.

Por que medimos a condutividade?

A condutividade elétrica vem sendo medida usando medidores de CE há muitos anos e continua sendo um parâmetro analítico importante e amplamente utilizado atualmente. Medidores de Condutividade Elétrica oferecem uma maneira fácil e econômica de fornecer uma indicação da pureza do meio medido, geralmente, água (quanto maior a leitura de condutividade, maior a concentração de íons dissolvidos na água). As excelentes confiabilidade, sensibilidade e resposta e o custo relativamente baixo de um analisador de condutividade fazem da condutividade uma ferramenta valiosa e fácil de usar para o controle de qualidade. Em algumas aplicações, a medição da pureza é feita como resistividade (o recíproco da condutividade).

O que um sensor de condutividade mede?

Um sensor de condutividade mede a capacidade que uma solução tem de conduzir uma corrente elétrica. É a presença de íons em uma solução que permite que a solução seja condutora: quanto maior a concentração de íons, maior a condutividade. Mais informações sobre os eletrodos de condutividade em linha da METTLER TOLEDO:

Qual é o princípio de medição de um sensor de condutividade?

Um sensor de condutividade é composto por um par de eletrodos, ao qual se aplica uma tensão. O sensor de condutividade mede a corrente em fluxo e calcula a condutividade.

Em que unidade a condutividade é medida?

A condutividade é medida em siemens por cm (S/cm). A condutividade de 1 S/cm é realmente bem alta, por isso as medições de condutividade envolvem soluções onde a condutividade é medida em mS/cm (milésimos de S/cm) ou em μS/cm (milionésimos de S/cm).

Quantos tipos de sensores de condutividade existem?

Existem três tipos de tecnologia de sensor de condutividade usadas para medição de condutividade de processo em um medidor de CE em linha:

Como funciona um medidor de condutividade de 2 eletrodos?

O medidor clássico de condutividade de 2 eletrodos é composto por duas placas paralelas usadas para medições de condutividade de processo. Uma tensão de corrente alternada é aplicada entre os dois eletrodos, e a resistência entre eles é medida. O sensor de condutividade de 2 eletrodos é usado para os estágios de condicionamento e purificação de água, nos quais ele é capaz de detectar níveis mínimos de impurezas na água ultrapura.

Como funciona um medidor de condutividade de 4 eletrodos?

O medidor de CE de 4 eletrodos funciona com um par de eletrodos adicional. Os eletrodos externos são os eletrodos de corrente aos quais se aplica a corrente alternada; eles são acionados da mesma maneira que o sensor de condutividade de 2 eletrodos. As medições dos eletrodos de condutividade em linha são colocadas no campo elétrico dos eletrodos de corrente e medem a tensão com um amplificador de alta impedância. A corrente que circula através dos eletrodos externos e da solução pode ser medida com exatidão pelo circuito. Se a tensão nos eletrodos internos e a corrente são conhecidas, a resistência e a condutância podem ser calculadas. A vantagem do sensor de condutividade de 4 eletrodos está no fato de que há uma corrente insignificante fluindo através dos eletrodos internos onde a medição é feita. Portanto, não ocorre nenhum efeito de polarização para influenciar a medição. Além disso, o sensor de condutividade de 4 eletrodos é menos sensível a erros de medição por contaminação do eletrodo. Os sensores de 4 eletrodos são para faixas de médias a altas.

Como funciona um sensor de condutividade indutiva?

O sensor de condutividade indutiva da METTLER TOLEDO é composto por um par de bobinas de transformador no qual a solução a ser medida é o núcleo do transformador. As bobinas paralelas têm espaçamento estreito e são integradas a um corpo polimérico como um anel, que é imerso na solução para garantir a medição exata da condutividade de processo. Não há eletrodos e, geralmente, nem metais em contato com a solução. Uma bobina é energizada com corrente alternada, e o sinal induzido na segunda bobina está relacionado à condutividade da solução que flui através e ao redor do sensor. A constante de célula é determinada pelo diâmetro do orifício, entre outros fatores. O sensor de condutividade indutiva abrange faixas de condutividade de médias a muito altas, sendo especialmente resistente à contaminação.  Por não haver contato, ele é especialmente adequado ao uso em aplicações químicas (corrosivas) nas quais eletrodos de metal possam ser danificados pelo meio.

O que significante constante de célula?

A constante de célula é a relação da distância entre os eletrodos de um sensor de condutividade e a área dos eletrodos nos sensores de condutividade de 2 e 4 eletrodos. Quanto menor a constante de célula, mais preciso será o eletrodo de condutividade em linha na determinação das alterações da condutividade no meio. No entanto, uma constante de célula pequena reduz a faixa de medição do sensor. Uma medição de condutividade exata exige uma medição exata da constante de célula, que é determinada pela calibração. Para sensores de condutividade da METTLER TOLEDO, a constante da célula é medida com precisão e documentada no Certificado de Qualidade de cada sensor. As soluções de calibração podem ser rastreadas até o National Institute of Standards and Technology (NIST).

Como se calibra um sensor de condutividade?

Um sensor de condutividade METTLER TOLEDO usado em um Medidor de CE on-line pode ser calibrado em relação a uma solução de condutividade conhecida (de forma muito semelhante à calibração de um sensor de pH em relação a uma solução com pH conhecido). Como alternativa, pode ser usado um dispositivo que contém uma variedade de resistores muito precisos que duplicam medições de condutividade conhecidas.

Quando é necessário realizar uma calibração ou verificação do sensor de condutividade?

Em geral, a constante de célula do sensor não se alterará; no entanto, se os elementos sensores forem alterados de alguma forma (p. ex., sedimentação de sólidos ou outra contaminação dos eletrodos ou do isolador do sensor, perda do material do eletrodo por corrosão), a constante de célula mudará. Os sensores de condutividade da METTLER TOLEDO são calibrados de fábrica, e a constante da célula é determinada com precisão. Portanto, normalmente, a calibração não é necessária ao usar o sensor de condutividade em linha. No entanto, é recomendável verificar o sensor ou fazer o ajuste de calibração, se necessário, anualmente. A frequência de verificação ou calibração depende em grande parte das aplicações ou dos requisitos de procedimento operacional padrão da planta.

A temperatura afeta a medição de condutividade?

A condutividade é extremamente dependente da temperatura. À medida que a temperatura da amostra aumenta, a viscosidade da amostra diminui, resultando em uma maior mobilidade dos íons. Portanto, a condutividade observada da amostra também aumenta, mesmo que as concentrações de íons permaneçam constantes.

De acordo com a boa prática, cada resultado de sensor de condutividade precisa ser especificado com uma temperatura ou ser compensado pela temperatura, geralmente, de acordo com o padrão da indústria de 25 graus Celsius. Como a temperatura também depende de várias amostras, os algoritmos de compensação de temperatura adequados precisam ser escolhidos cuidadosamente.


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Sensores de condutividade indutiva
Sensores e painéis de condutividade para água pura

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Publicações

Guia Teórico sobre Condutividade
Aplicativo Móvel de Condutividade CONDverter
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