Hvordan en konduktivitet Probe arbeid?

Teori

Ledningsevnen av en løsning er rett og slett en måling av ioner (ladede partikler fra oppløsning av salt, syre eller base, etc) i væsken. Jo flere ioner det er, jo mer ledende løsningen er. Dette er i utgangspunktet fordi flere ioner betyr at det er flere partikler å bære elektroner. Elektroner er grunnleggende komponenter av elektrisk kraft, noe som gjør løsningen mer ledende til strøm når en spenning påtrykkes.

The Probe

En konduktivitetssensor består av to hoveddeler: en anode (positiv for en strømforbrukende enhet) og katoden (negativ). Katoden er vanligvis laget av et inert materiale, slik som grafitt, og en del av en enkelt innretning. Denne er plassert inn i oppløsningen i spørsmålet med den andre ende forbundet med en måleanordning slik som en datamaskin. Sonden er aktivert når en spenning tilføres til systemet. Dette setter kraft på de ladede ionene i oppløsningen, noe som presser dem til enten anoden eller katoden, avhengig av deres kostnad. Negative, elektron førende ioner beveger seg mot anoden; positive, elektron-mindre ioner beveger seg mot katoden. Som de negative ioner når den positive anoden, deres elektroner tatt fra dem, og de blir positive og begynne å bevege seg mot den negative katoden. Ved katoden er de gitt et elektron og prosessen gjentas.

Mål

Hva datamaskinen måler er ledningsevnen i oppløsningen ved å måle mengden av strøm (proporsjonal med ionekonsentrasjonen) når en potensialforskjell blir påtrykt mellom de to delene av sonden. Vi kan da si når ulike løsninger har ulike ledningsevner når de gir forskjellige nivåer nåværende gitt samme spenning. Dette blir omdannet til ledningsevnen ved å multiplisere med avstanden mellom anoden og katoden dividert med deres totale overflateareal neddykket i oppløsning.

Omdannelse

Denne konverteringen er nødvendig fordi som avstanden mellom anode- og katode øker, blir det vanskeligere å passere strøm gjennom. Dette reduserer mengden av strøm uten å gjøre noe til oppløsningen. Derfor trenger vi å multiplisere med avstanden for å kompensere. På den annen side, hvis vi gjøre de to elektrodene større, blir det lettere å passere en større strøm gjennom. Derfor trenger vi å dele av arealet for å kompensere.