مستشعر وعداد الموصلية: أداة أساسية للقياسات الدقيقة

ما هي الموصلية ولماذا هي مهمة؟

الموصلية هي مقياس لقدرة المحلول على توصيل تيار كهربائي. ويرتبط مباشرة بتركيز الأيونات الذائبة في المحلول. الموصلية مهمة لأنها توفر معلومات حول جودة ونقاء الحل ، والتي يمكن استخدامها لأغراض مراقبة الجودة أو لتحديد الملوثات المحتملة.

كيف تعمل أجهزة استشعار وعدادات الموصلية؟

تعمل أجهزة استشعار وعدادات الموصلية عن طريق قياس التوصيل الكهربائي للمحلول. تحتوي مستشعرات التوصيل الموصلة على قطبين كهربائيين أو أكثر يتلامسان بشكل مباشر مع المحلول الذي يتم قياسه. تستخدم مستشعرات الموصلية الحثية ملفًا لإنشاء مجال مغناطيسي، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي في المحلول الذي يتم قياسه.

يتم بعد ذلك تحويل الموصلية الكهربائية إلى قياس يمكن قراءته باستخدام جهاز القياس. قد يعرض المقياس الموصلية في وحدات مثل سيمنز لكل متر (S / m) ، ميلي سيمنز لكل سنتيمتر (مللي ثانية / سم) ، أو ميكرو سيمنز لكل سنتيمتر (S / سم).

أنواع أجهزة استشعار الموصلية والعدادات

هناك نوعان رئيسيان من أجهزة استشعار وعدادات التوصيل: الاتصالية والحثية.

الاتصال بأجهزة استشعار الموصلية

تحتوي مستشعرات التوصيل الموصلة على قطبين كهربائيين أو أكثر يتلامسان بشكل مباشر مع المحلول الذي يتم قياسه. يتم استخدامها بشكل شائع للحلول منخفضة الموصلية وتكون بشكل عام أقل تكلفة من أجهزة الاستشعار الحثية.

أجهزة استشعار الموصلية الحثية

تستخدم مستشعرات الموصلية الحثية ملفًا لإنشاء مجال مغناطيسي، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي في المحلول الذي يتم قياسه. يتم استخدامها بشكل شائع للحلول عالية التوصيل وتكون بشكل عام أكثر تكلفة من الاتصال بأجهزة الاستشعار.

العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار جهاز استشعار أو جهاز قياس التوصيلية الكهربية

عند اختيار جهاز استشعار أو جهاز قياس التوصيلية الكهربية، هناك عدة عوامل يجب أخذها في الاعتبار:

النطاق والقرار

يجب أن يكون نطاق ودقة المستشعر أو جهاز القياس مناسبًا للحل الذي يتم قياسه. قد يكون المستشعر ذو المدى العالي والدقة ضروريًا للحلول عالية التوصيل ، بينما قد يكون المستشعر ذو النطاق المنخفض والدقة كافيين للحلول منخفضة التوصيل.

الإحكام والدقة

تعد دقة وضبط المستشعر أو جهاز القياس أمرًا مهمًا للحصول على قياسات موثوقة. تعد الدقة والدقة العالية ضرورية للتطبيقات المهمة حيث يمكن أن يكون للتغيرات الصغيرة في الموصلية تأثير كبير.

وقت الاستجابة

زمن استجابة المستشعر أو جهاز القياس هو الوقت الذي يستغرقه جهاز القياس لعرض قراءة ثابتة بعد وضعه في المحلول. قد يكون وقت الاستجابة الأسرع ضروريًا للتطبيقات التي تتغير فيها الموصلية بسرعة.

معايرة

المعايرة هي عملية مقارنة قراءات الجهاز بمعيار معروف لتحديد دقته. يجب معايرة أجهزة استشعار وعدادات التوصيلية الكهربية بانتظام لضمان دقة القياسات. يعتمد تكرار المعايرة على عدة عوامل، بما في ذلك التطبيق والبيئة وتوصيات الشركة المصنعة.

أثناء المعايرة، يتم اختبار مستشعر أو جهاز قياس الموصلية مقابل محلول قياسي بقيمة موصلية معروفة. إذا لم تكن قراءات المستشعر أو العداد ضمن النطاق المقبول للقيمة المعروفة ، فيمكن إجراء تعديلات على الجهاز لتحسين دقته.

تعد المعايرة المنتظمة مهمة للحفاظ على دقة وموثوقية قياسات التوصيلية الكهربية. يمكن أن يؤدي الفشل في معايرة مستشعر التوصيل أو جهاز القياس إلى قراءات غير صحيحة ، مما قد يكون له عواقب وخيمة في التطبيقات التي تكون فيها قياسات الموصلية الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية ، مثل مراقبة جودة المياه أو المعالجة الكيميائية.

تطبيقات أجهزة استشعار الموصلية وأجهزة القياس

تتمتع أجهزة استشعار وعدادات التوصيلية الكهربية بمجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات. فيما يلي بعض التطبيقات الأكثر شيوعًا:

مراقبة جودة المياه

تُستخدم أجهزة استشعار وعدادات الموصلية على نطاق واسع في تطبيقات مراقبة جودة المياه لقياس موصلية الماء. يمكن أن توفر قياسات التوصيل معلومات قيمة حول مستوى المواد الصلبة والأيونات الذائبة الموجودة في الماء ، والتي يمكن استخدامها لمراقبة جودة المياه واكتشاف التغيرات في تكوين الماء.

المعالجة الكيميائية

تُستخدم أجهزة استشعار وعدادات الموصلية في تطبيقات المعالجة الكيميائية لمراقبة موصلية المحاليل والمخاليط المختلفة. يمكن استخدام قياسات التوصيلية لتحديد تركيز المركبات المختلفة في المحلول والتأكد من أن العملية تعمل بشكل صحيح.

إنتاج الأغذية والمشروبات

تُستخدم أجهزة استشعار وعدادات الموصلية في إنتاج الأغذية والمشروبات لقياس موصلية المحاليل والمخاليط المختلفة. ويمكن استخدام ذلك لمراقبة جودة المنتج والتأكد من مطابقته لمعايير محددة.

تصنيع الأدوية

تستخدم مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل في تصنيع المستحضرات الصيدلانية لمراقبة موصلية الحلول المختلفة والتأكد من أنها تلبي معايير الجودة المحددة. يمكن أن يساعد ذلك في ضمان أن المنتج النهائي آمن وفعال.

المراقبة البيئية

يمكن استخدام مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل في تطبيقات المراقبة البيئية لقياس موصلية المسطحات المائية المختلفة ، بما في ذلك البحيرات والأنهار والمحيطات. يمكن أن توفر قياسات الموصلية معلومات قيمة حول صحة النظم الإيكولوجية المائية ويمكن أن تساعد في اكتشاف التغيرات في جودة المياه بمرور الوقت.

هذه مجرد أمثلة قليلة من التطبيقات العديدة لأجهزة استشعار وأجهزة قياس التوصيلية الكهربية. مع استمرار تقدم التكنولوجيا ، من المرجح أن تظهر تطبيقات جديدة لهذه الأجهزة ، مما يزيد من فائدتها عبر مختلف الصناعات.

نصائح حول الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها لأجهزة استشعار وأجهزة قياس التوصيلية الكهربية

تعد الصيانة الدورية واستكشاف أجهزة استشعار ومقاييس الموصلية وإصلاحها أمرًا ضروريًا لضمان قياسات دقيقة وإطالة عمر الجهاز. فيما يلي بعض نصائح الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها التي يجب وضعها في الاعتبار:

• تنظيف المستشعر: يمكن أن تتسخ مستشعرات التوصيلية الكهربية بمرور الوقت، مما قد يؤثر على دقتها. يمكن أن يساعد التنظيف المنتظم باستخدام فرشاة ناعمة أو قطعة قماش ومنظف معتدل في الحفاظ على المستشعر نظيفًا وخاليًا من الحطام.
• التحقق من المعايرة: يجب معايرة أجهزة استشعار وعدادات التوصيلية الكهربية بانتظام لضمان دقة القياسات. إذا لم تتم معايرة الجهاز بشكل صحيح، فقد تكون القراءات غير دقيقة. تأكد من اتباع توصيات الشركة المصنعة بشأن تكرار وإجراءات المعايرة.
• التحقق من درجة الحرارة: تعتمد قياسات التوصيلية الكهربية على درجة الحرارة ، لذلك من الضروري التأكد من استقرار درجة حرارة العينة والجهاز وضمن نطاق تشغيل الجهاز.
• التحقق من وجود ضرر: يمكن أن تتلف مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل بمرور الوقت ، خاصةً إذا تعرضت لمواد كيميائية قاسية أو غيرها من المواد المسببة للتآكل. افحص الجهاز بانتظام بحثًا عن علامات التلف، مثل الشقوق أو الكسور، واستبدل الجهاز إذا لزم الأمر.
• استكشاف المشكلات الشائعة وإصلاحها: إذا كان الجهاز لا يوفر قياسات دقيقة أو كان معطلاً ، فحاول استكشاف المشكلات الشائعة وإصلاحها مثل التحقق من مصدر الطاقة ، والتأكد من استخدام معايير المعايرة الصحيحة ، وفحص الكابلات والتوصيلات.

باتباع إرشادات الصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها هذه ، يمكنك التأكد من أن مستشعر التوصيل أو جهاز القياس يعمل بشكل صحيح ، ويوفر قياسات دقيقة ، ويدوم لأطول فترة ممكنة.

المفاهيم الخاطئة الشائعة حول أجهزة استشعار الموصلية وأجهزة القياس

• تعد أجهزة استشعار وعدادات الموصلية الكهربائية أدوات أساسية لقياس موصلية المحاليل والمخاليط المختلفة. ومع ذلك، هناك العديد من المفاهيم الخاطئة حول هذه الأجهزة التي يمكن أن تؤدي إلى الارتباك وسوء الفهم. فيما يلي بعض المفاهيم الخاطئة الشائعة حول أجهزة استشعار وأجهزة قياس التوصيلية الكهربية:
• الموصلية و TDS هما نفس الشيء: إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS) هي مقياس لكمية المواد الصلبة الذائبة في المحلول ، بينما الموصلية هي مقياس لقدرة المحلول على توصيل الكهرباء. بينما يمكن استخدام TDS لتقدير الموصلية ، فإن الاثنين ليسا نفس الشيء ، ويمكن أن توفر قياسات الموصلية معلومات أكثر تفصيلاً حول تكوين المحلول.
• لا تتأثر قياسات الموصلية الكهربائية بدرجة الحرارة: تعتمد قياسات الموصلية الكهربائية بشكل كبير على درجة الحرارة. يمكن أن تؤثر التغييرات في درجة الحرارة بشكل كبير على قياسات التوصيل ، ومن الضروري التأكد من استقرار درجة حرارة العينة والجهاز وضمن نطاق تشغيل الجهاز.
• تُستخدم مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل للمياه فقط: بينما تُستخدم مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل على نطاق واسع في تطبيقات مراقبة جودة المياه ، يمكن استخدامها لقياس موصلية أي محلول أو خليط ، بما في ذلك المواد الكيميائية والأغذية والمشروبات والأدوية وغير ذلك.
• يصعب استخدام مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل: على الرغم من أن مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل قد تبدو معقدة ، إلا أنها سهلة الاستخدام نسبيًا مع بعض المعارف الأساسية والتدريب. تأتي معظم الأجهزة مزودة بأدلة المستخدم والبرامج التعليمية لمساعدة المستخدمين على البدء.
• توفر قياسات التوصيلية جميع المعلومات اللازمة لمراقبة الجودة: في حين أن قياسات الموصلية يمكن أن توفر معلومات قيمة حول تكوين الحل ، فهي ليست مقياسًا شاملاً للجودة. وينبغي أيضًا أخذ عوامل أخرى، مثل الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة والتركيب الكيميائي، في الاعتبار عند تقييم جودة المنتج.

من خلال فهم هذه المفاهيم الخاطئة الشائعة حول مستشعرات التوصيل والمقاييس ، يمكن للمستخدمين اتخاذ قرارات أكثر استنارة حول كيفية استخدام وتفسير القياسات التي توفرها هذه الأجهزة.

خاتمة

تعد مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل أدوات أساسية لقياس موصلية الحلول والمخاليط المختلفة ، مع تطبيقات في مجموعة واسعة من الصناعات ، بما في ذلك معالجة المياه والأغذية والمشروبات والأدوية وغير ذلك. توفر هذه الأجهزة قياسات دقيقة وموثوقة يمكنها مساعدة المستخدمين على مراقبة جودة وتكوين منتجاتهم وعملياتهم.

للحصول على أقصى استفادة من مستشعرات التوصيل والعدادات ، من المهم فهم كيفية عملها ، وكيفية معايرتها وصيانتها بشكل صحيح ، وكيفية تفسير القياسات التي تقدمها. من الضروري أيضًا أن تكون على دراية بالمفاهيم الخاطئة الشائعة حول هذه الأجهزة ، مثل فكرة أن الموصلية و TDS هما نفس الشيء أو أن قياسات الموصلية لا تتأثر بدرجة الحرارة.

باتباع أفضل الممارسات للمعايرة والصيانة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ، يمكن للمستخدمين التأكد من أن مستشعرات التوصيل وأجهزة القياس الخاصة بهم تعمل بشكل صحيح وتوفر قياسات دقيقة. ومن خلال تجنب المفاهيم الخاطئة الشائعة ، يمكن للمستخدمين اتخاذ قرارات أكثر استنارة حول كيفية تفسير وتطبيق البيانات التي توفرها هذه الأجهزة.

بشكل عام ، تعد مستشعرات التوصيل ومقاييس التوصيل أدوات قيمة لأي شخص يحتاج إلى قياس موصلية الحلول والمخاليط المختلفة ، ومن خلال اتباع أفضل الممارسات وتجنب المفاهيم الخاطئة ، يمكن للمستخدمين تحقيق أقصى استفادة من هذه الأجهزة لتطبيقاتهم المحددة.

الأسئلة الشائعة

س1: كم مرة يجب أن أقوم بمعايرة مستشعر التوصيلية الكهربية؟

ج 1: يعتمد تكرار المعايرة على عدة عوامل ، مثل ثبات المستشعر وطبيعة العينات التي يتم اختبارها ومتطلبات التطبيق المحدد. كإرشادات عامة ، يوصى بمعايرة مستشعرات التوصيل مرة واحدة على الأقل شهريًا أو أكثر في حالة تعرضها لبيئات قاسية أو متغيرة.

س2: هل يمكنني استخدام حساس التوصيل لقياس ملوحة مياه البحر؟

ج 2: نعم ، يمكن استخدام مستشعرات التوصيل لقياس ملوحة مياه البحر عن طريق تحويل قياس الموصلية إلى قراءة ملوحة باستخدام صيغة أو جدول يأخذ في الاعتبار درجة الحرارة وعوامل أخرى.

س3: هل يمكن استخدام حساسات التوصيل لقياس نقاء الماء؟

A3: يمكن استخدام مستشعرات التوصيل لقياس درجة نقاء الماء ، ولكن يجب استخدامها بالاقتران مع قياسات أخرى ، مثل الأس الهيدروجيني والكربون العضوي الكلي ، لتقديم صورة أكثر شمولاً عن جودة المياه.

س 4: كيف يمكنني استكشاف أخطاء جهاز قياس التوصيلية الكهربية الذي يعطي قراءات غير منتظمة وإصلاحها؟

ج4: يمكن أن تنتج القراءات غير المنتظمة عن مجموعة متنوعة من العوامل، مثل التلوث أو التداخل الكهربائي أو المعايرة غير الصحيحة. لاستكشاف المشكلة وإصلاحها، حاول تنظيف المستشعر والتحقق من التوصيلات وإعادة معايرة جهاز القياس. إذا استمرت المشكلة، اتصل بالشركة المصنعة للحصول على المساعدة.

س5: هل يمكنني استخدام حساس التوصيل لقياس تركيز مادة كيميائية معينة في المحلول؟

ج 5: يمكن أن توفر مستشعرات التوصيل مقياسًا غير مباشر لتركيز بعض المواد الكيميائية في المحلول ، ولكنها لا تُستخدم عادةً كطريقة أولية للتحليل الكيميائي. للحصول على قياسات كيميائية دقيقة ودقيقة، ينبغي استخدام أدوات تحليلية متخصصة.