الأخبار - ما هو مستشعر التوصيل في الماء؟

الموصلية هي معلمة تحليلية تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك تقييم نقاء المياه، ومراقبة التناضح العكسي، والتحقق من صحة عملية التنظيف، والتحكم في العمليات الكيميائية، وإدارة مياه الصرف الصناعي.

جهاز استشعار التوصيل للبيئات المائية هو جهاز إلكتروني مصمم لقياس التوصيل الكهربائي للماء.

من حيث المبدأ، يُظهر الماء النقي موصلية كهربائية ضئيلة. تعتمد الموصلية الكهربائية للماء بشكل أساسي على تركيز المواد المؤينة المذابة فيه، أي الجسيمات المشحونة كالكاتيونات والأنيونات. تنشأ هذه الأيونات من مصادر مثل الأملاح الشائعة (مثل أيونات الصوديوم Na⁺ وأيونات الكلوريد Cl⁻)، والمعادن (مثل أيونات الكالسيوم Ca²⁺ وأيونات المغنيسيوم Mg²⁺)، والأحماض والقواعد.

من خلال قياس الموصلية الكهربائية، يُوفر المستشعر تقييمًا غير مباشر لمعايير مثل إجمالي المواد الصلبة الذائبة (TDS)، والملوحة، ومدى التلوث الأيوني في الماء. تشير قيم الموصلية الأعلى إلى تركيز أعلى للأيونات الذائبة، وبالتالي إلى انخفاض نقاء الماء.

مبدأ العمل

يعتمد مبدأ التشغيل الأساسي لمستشعر التوصيل على قانون أوم.

المكونات الرئيسية: تستخدم أجهزة استشعار التوصيل عادةً تكوينات ذات قطبين أو أربعة أقطاب.
1. تطبيق الجهد: يتم تطبيق جهد متناوب عبر زوج واحد من الأقطاب الكهربائية (أقطاب القيادة).
2. هجرة الأيونات: تحت تأثير المجال الكهربائي، تهاجر الأيونات الموجودة في المحلول نحو أقطاب ذات شحنة معاكسة، مما يؤدي إلى توليد تيار كهربائي.
3. قياس التيار: يتم قياس التيار الناتج بواسطة المستشعر.
٤. حساب الموصلية: باستخدام الجهد المطبق المعروف والتيار المقاس، يُحدد النظام المقاومة الكهربائية للعينة. ثم تُشتق الموصلية بناءً على الخصائص الهندسية للمستشعر (مساحة القطب والمسافة بين القطبين). تُعبر العلاقة الأساسية عن ذلك كما يلي:
الموصلية (G) = 1 / المقاومة (R)

لتقليل عدم دقة القياسات الناتجة عن استقطاب القطب الكهربائي (بسبب التفاعلات الكهروكيميائية على سطح القطب الكهربائي) والتأثيرات السعوية، تستخدم أجهزة استشعار التوصيل الحديثة إثارة التيار المتناوب (AC).

أنواع أجهزة استشعار التوصيل

هناك ثلاثة أنواع أساسية من أجهزة استشعار التوصيل:
• تعتبر أجهزة الاستشعار ثنائية القطب مناسبة لقياسات المياه عالية النقاء والمنخفضة الموصلية.
يتم استخدام أجهزة استشعار ذات أربعة أقطاب كهربائية في نطاقات التوصيل المتوسطة إلى العالية وتوفر مقاومة محسنة للأوساخ مقارنة بتصميمات القطبين الكهربائيين.
• تُستخدم أجهزة استشعار التوصيل الحثية (الحلقية أو بدون أقطاب كهربائية) لمستويات التوصيل المتوسطة إلى العالية جدًا وتظهر مقاومة فائقة للتلوث بسبب مبدأ القياس غير التلامسي.

تلتزم شركة شنغهاي بوكو للأجهزة المحدودة بمجال مراقبة جودة المياه منذ 18 عامًا، حيث تُصنّع أجهزة استشعار عالية الجودة لجودة المياه، تُوزّع في أكثر من 100 دولة حول العالم. تُقدّم الشركة الأنواع الثلاثة التالية من أجهزة استشعار التوصيل:

DDG - 0.01 - / - 1.0/0.1
قياس الموصلية المنخفضة في أجهزة الاستشعار ثنائية القطب
التطبيقات النموذجية: تحضير المياه، والمستحضرات الصيدلانية (الماء للحقن)، والأغذية والمشروبات (تنظيم المياه وتحضيرها)، وما إلى ذلك.

EC-A401
قياس الموصلية العالية في أجهزة استشعار رباعية الأقطاب الكهربائية
التطبيقات النموذجية: عمليات CIP/SIP، والعمليات الكيميائية، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وصناعة الورق (التحكم في الطهي والتبييض)، والأغذية والمشروبات (مراقبة فصل الطور).

IEC-DNPA
مستشعر القطب الحثي، مقاوم للتآكل الكيميائي القوي
التطبيقات النموذجية: العمليات الكيميائية، ولب الورق والورق، وصناعة السكر، ومعالجة مياه الصرف الصحي.

مجالات التطبيق الرئيسية

تُعد أجهزة استشعار التوصيل من بين الأدوات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في مراقبة جودة المياه، حيث توفر بيانات مهمة عبر مجموعة من القطاعات.

1. مراقبة جودة المياه وحماية البيئة
- مراقبة الأنهار والبحيرات والمحيطات: تستخدم لتقييم جودة المياه بشكل عام واكتشاف التلوث الناتج عن تصريف مياه الصرف الصحي أو تسرب مياه البحر.
- قياس الملوحة: ضروري في البحوث المحيطية وإدارة تربية الأحياء المائية للحفاظ على الظروف المثالية.

2. التحكم في العمليات الصناعية
- إنتاج مياه نقية للغاية (على سبيل المثال، في صناعات أشباه الموصلات والأدوية): يتيح مراقبة عمليات التنقية في الوقت الفعلي لضمان الامتثال لمعايير جودة المياه الصارمة.
- أنظمة تغذية المياه للغلايات: تسهل التحكم في جودة المياه لتقليل الترسبات والتآكل، وبالتالي تعزيز كفاءة النظام وطول عمره.
- أنظمة تدوير مياه التبريد: تسمح بمراقبة نسب تركيز المياه لتحسين الجرعات الكيميائية وتنظيم تصريف مياه الصرف الصحي.

3. معالجة مياه الشرب والصرف الصحي
- يتتبع الاختلافات في جودة المياه الخام لدعم التخطيط الفعال للعلاج.
- يساعد في التحكم في العمليات الكيميائية أثناء معالجة مياه الصرف الصحي لضمان الامتثال التنظيمي والكفاءة التشغيلية.

4. الزراعة وتربية الأحياء المائية
- مراقبة جودة مياه الري للتخفيف من خطر تملح التربة.
- تنظيم مستويات الملوحة في أنظمة تربية الأحياء المائية للحفاظ على البيئة المثالية للأنواع المائية.

5. البحث العلمي والتطبيقات المعملية
- يدعم التحليل التجريبي في التخصصات مثل الكيمياء والأحياء والعلوم البيئية من خلال قياسات التوصيل الدقيقة.

اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا

وقت النشر: ٢٩ سبتمبر ٢٠٢٥