هدایت سنج یا EC متر

هدایت سنج یا EC متر چیست؟

EC (Electrical Conductivity) به معنی رسانای الکتریکی می باشد و دستگاه EC متر یا هدایت سنج وسیله ای برای محاسبه میزان رسانایی یا هدایت الکتریکی مایعات است که به این وسیله کنداکتیویتی متر نیز می گویند. اندازه گیری رسانایی کمک به سزایی در تشخیص سلامت آب طبیعی دارد و همین موضوع یکی از مزیت های استفاده از دستگاه هدایت سنج در صنایع مختلف می باشد. میزان هدایت الکتریکی به مقدار نمک های رسانای موجود در آب وابسته است و با افزایش آن رسانایی بیشتر می شود. هایپر صنعت فامکو تامین کننده و عرضه کننده انواع هدایت سنج یا کنداکتیویتی متر در مدل های زیر می باشد.

• هدایت سنج اینلاین (آنلاین)
• هدایت سنج متر پرتابل
• هدایت سنج قلمی
• هدایت سنج رومیزی

مشخصات فنی هدایت سنج یا کنداکتیویتی متر

دستگاه های هدایت سنج که یکی از تجهیزات پرکاربرد در آنالایزر مایعات هستند و هدایت الکتریکی (کنداکتومتر) در یک ماده زمانی رخ می دهد که حاوی املاح یا نمک ها باشد. به عنوان مثال، هنگام تولید مخزن کود، مواد مغذی (متشکل از سدیم) به آب اضافه می شود و مقدار مشخصی از هدایت الکتریکی در آب ایجاد می شود. هرچه سدیم بیشتری اضافه شود، مقدار EC بالاتر می رود. همچنین در دمای بالاتر EC نیز افزایش می یابد.

هدایت سنج اینلاین

کنداکتیویتی متر اینلاین جهت سنجش رسانایی محلول های الکترولیت استفاده می شود که بیشترین کاربرد را در صنایع مختلف دارد. با نصب دستگاه روی خطوط لوله یا مخازن، هدایت محلول مورد نظر را اندازه گیری می کند و قابلیت محاسبه رسانایی همزمان با عبور سیال و اجرای فرآیند را دارد.

هدایت سنج پرتابل

به علت قابل حمل بودن مدل پرتابل می توان آن را در مکان های مختلف با خود حمل و از آن استفاده نمود. برخی از مدلها مانند مدل های رومیزی علاوه بر محاسبه میزان رسانایی الکتریکی، این امکان را نیز دارد تا حالت های اندازه گیری PH، درصد NACL، MV/redox، مقاومت و دما را اندازه گیری نماید.

هدایت سنج قلمی

کنداکتیوتی متر های قلمی در ابعاد کوچک و باریک (جیبی) و برای اندازه گیری های لحظه ای و سریع به کار می روند. به دلیل عدم ثبات زیاد محصولات کالیبراسیون در محدوده UPW (زیر 2 میکرومتر بر سانتیمتر) از طریق محلول های کم رسانا و رنج پایین که تازه تهیه شدن فرآیند کالیبراسیون روی آنها در کارخانه انجام می پذیرد.

هدایت سنج رومیزی

از کانداکتیویتی متر رومیزی نمی توان بیرون از آزمایشگاه استفاده نمود. برخی از مدل های این نوع هدایت سنج، قابلیت اندازه گیری چند پارامتر شامل مقاومت الکتریکی، دما، سدیم کلرید، PH و میزان شوری را دارد و از این جهت می تواند بسیار کارآمد باشد.

واحد اندازه گیری هدایت سنج الکتریکی

واحد سنجش رسانایی الکتریکی بر حسب میلی زیمنس یا میکرو زیمنس است اما هدایت ویژه آب بر اساس واحد میکرو زیمنس (μS/cm) بر سانتیمتر یا میلی زیمنس بر سانتیمتر (Ms/cm) محاسبه می گردد.

هدایت سنجی چیست؟

اصطلاح هدایت سنجی به اندازه گیری رسانایی الکتریکی مربوط به یک محلول گفته می شود و میزان هدایت الکتریکی، با نمک های رسانای محلول در آب رابطه مستقیم دارد. با افزایش میزان نمک، هدایت الکتریکی آب افزایش پیدا می کند و با افزایش دما نیز مقدار EC زیاد می شود. هدایت الکتریکی (کنداکتومتر) در یک ماده زمانی رخ می دهد که حاوی املاح یا نمک ها باشد. به عنوان مثال هنگام تولید مخزن کود، مواد مغذی (متشکل از سدیم) به آب اضافه می شود.

اساس کار دستگاه هدایت سنج

تعیین مقاومت الکتریکی محلول در برابر عبور جریان الکتریسیته از آن محلول را می توان اساس کار هدایت سنجی دانست. از جمله کاربرد های هدایت سنجی می توان به تجزیه کیفی و کمی ترکیبات یونی، بررسی تعادل های شیمیایی، تجزیه آب ها و خاک ها، ثابت تشکیل کمپلکس های فلزی و غیره اشاره نمود. از روش هدایت سنجی به عنوان آشکار ساز در دستگاه های شیمیایی استفاده می شود. به خصوص در دستگاه های کروماتوگرافی گازی و کروماتو گرافی یونی به شدت مورد استفاده قرار می گیرد. هدایت الکتریکی یک محلول، نشان دهنده توانایی محلول در هدایت الکتریسیته خواهد بود. دو پارامتر مقاومت الکتریکی و هدایت الکتریکی با یکدیگر رابطه عکس دارند و با افزایش مقاومت مقدار هدایت الکتریکی کاهش یافته است.

G = 1/R در این فرمول G نشان دهنده هدایت الکتریکی و R مقاومت الکتریکی را نشان می دهد. هدایت الکتریکی محلولی با مقاومت یک اهم برابر یک زیمنس است.

روش کار با دستگاه هدایت سنج

دو عدد الکترود یکسان فلزی پلاتینه، داخل دستگاه هدایت سنج تعبیه شده که به صورت موازی در داخل محفظه شیشه ای مقاوم (پیرکس) قرار گرفته اند. که مجموع این دو الکترود در محفظه را پیل کانداکتومتر می گویند. برای محاسبه پتانسیل بین جفت الکترودها، جریان متناوبی به جفت الکترود های بیرونی اعمال خواهد شد. نحوه کار به این صورت است که پیل کانداکتومتر را درون محلول گذاشته و هدایت سنج با ارسال ولتاژ مناسب بین الکترود ها رسانایی محلول را اندازه گیری می کند. برای این کار از جریان الکتریکی متناوب با فرکانس بالا (60 تا 1000 هرتز) استفاده می شود زیرا جریان برق مستقیم سبب تجزیه الکتریکی محلول می گردد. افت ولتاژ ناشی از مقاومت الکتریکی محلول توسط هدایت سنج خوانده می شود و دستگاه آن را به میلی یا میکرو زیمنس بر ثانیه تبدیل می کند. این مقدار بیانگر مجموع مواد جامد محلول می باشد که می توانند از فیلتر الیاف شیشه عبور کنند.

وابستگی به دما

دما یکی از عوامل تعیین کننده رسانایی است و سنسور EC متر باید بتواند در دمایی که کالیبر شده کار کند. برای این کار از جبران سازی دمایی به منظور اندازه گیری هدایت الکتریکی آب تصفیه شده توسط دستگاه تصفیه آب استفاده می شود.

رابطه EC و TDS

رابطه بین هدایت الکتریکی و غلظت کل مواد جامد محلول در آب (سختی آب) به صورت زیر تعریف شده است. از این فرمول برای آب خالص استفاده می شود.

EC = 2 TDS

این رابطه بسته به نوع آب می تواند متفاوت باشد. زمانی که ناخالصی های موجود در آب زیاد شود و یون ها تاثیر منفی روی یکدیگر بگذارند سبب می شود که رابطه هدایت الکتریکی محلول با غلظت یون ها رابطه خطی نداشته باشد.

روش اندازه گیری با هدایت سنج (کنداکتومتر)

اجزای تشکیل دهنده ای سی متر (EC متر) شامل یک فنجان اندازه گیری و کنتور می باشد. جهت اندازه گیری EC به ترتیب زیر عمل نمایید:

1. به منظور اندازه گیری دقیق، تمیز بودن ظرف مهم است. بنابراین، ابتدا ظرف را با آب و نمک شستشو دهید.
2. مایعی را که قرار است مقدار هدایت سنجی آن اندازه گیری شود در ظرف بریزید و آن را تا لبه پر کنید.
3. هدایت سنج را روشن کنید.
4. سری هدایت سنج را چند دقیقه درون ظرف اندازه گیری قرار دهید.
5. بخش الکترونیکی موجود در کنتور دستگاه داده ها را پردازش می کند و اصلاح دما بر روی آن اعمال می گردد.
6. اگر ابزار هدایت سنج شما قابلیت جبران سازی دما را ندارد، ابتدا EC متر را در مایع کالیبراسیون با همان دمایی که نمونه مورد نظر دارد قرار بدهید و EC آن را اندازه گیری و درجه بندی نمایید.
7. بعد از فرایند بالا، مقادیر اندازه گیری شده خوانده شود.
8. پس از اندازه گیری، هدایت سنج را خاموش و ظرف اندازه گیری را با آب معدنی بشویید.

EC (هدایت الکتریکی) انواع مختلف آب

هنگام تهیه مخزن کود، باید مقادیر EC آب مورد استفاده را در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، آب لوله کشی دارای EC بسیار بالاتر از آب اسمز است. استفاده از ای سی متر در این موارد می تواند بکار رود. در زیر مقادیر EC را برای چندین نوع آب بیان شده است.

مقایسه میزان هدایت سنجی آب، خاک و کود

مقادیر EC با توجه به محصول، نوع بستر و نوع خاکی که روی آن می روید می تواند متفاوت باشد و میزان هدایت پذیری در آب های آبیاری، محلول های تغذیه و خاک گلخانه قابل مشاهده است. جهت استفاده از راهنما، جدول زیر را مطالعه نمایید.

کاربرد EC متر ( کنداکتیویتی متر)

هدایت سنج یا ای سی متر (EC متر) که از محصولات پرکاربرد ابزار دقیق بوده و در صنعت و موارد آزمایشگاهی کاربرد فراوان دارد. این دستگاه یک ابزار مهم در کنترل فرآیند می باشد. اندازه گیری توسط هدایت سنج بسیار ساده و سریع است و بیشتر سنسور های پیشرفته آن به نگهداری خاصی احتیاج ندارند. خواندن میزان رسانایی دستگاه می تواند به گزارشی درباره آنچه طی فرایند رخ داده است کمک کند. در برخی موارد می توان مدلی از هدایت سنج را برای محاسبه غلظت مایع تهیه و غلظت مایعات خالص را هنگام اندازه گیری رسانایی و دما محاسبه کرد.

لازم به ذکر است منحنی های از پیش تعیین شده برای اسیدها و بازهای مختلف به صورت تجاری در دسترس می باشند. به عنوان مثال، می توان غلظت اسید هیدروفلوئوریک با خلوص بالا را با استفاده از اندازه گیری غلظت مبتنی بر رسانایی اندازه گیری کرد. یک مزیت اندازه گیری میزان هدایت و دما، سرعت بالای اندازه گیری درون خطی در مقایسه با آنالیز کننده آنلاین است. جهت اندازه گیری غلظت مبتنی بر هدایت با محدودیت هایی روبه رو هستیم. وابستگی میزان هدایت به غلظت در اکثر اسیدها و بازها به صورت خطی نمی باشد.

همچنین فشار و درجه حرارت بالای فرآیند پخت و پز، همراه با غلظت زیاد اجزای قلیایی، فشار زیادی را به حسگرهای رسانایی نصب شده در فرآیند وارد می کند و مقیاس گذاری روی الکترودها باید در نظر گرفته شود، در غیر این صورت اندازه گیری رسانایی با خطا مواجه می شود که به کالیبراسیون و نگهداری بیشتری نیاز دارد. آزمایشات رسانایی الکتریکی آب اطلاعات مفید و علمی درباره محلول مورد نظر ارائه می دهد. این اندازه گیری می تواند برای تخمین کل جامدات محلول (TDS یا شوری آب) مورد استفاده قرار گیرد و برای آزمایشات معمولی که نیازمند نظارت طولانی مدت هستند، مناسب خواهد بود زیرا ساده و سریع انجام می شود.

آزمایش های سنجش رسانایی بر روی منابع آب، میزان شوری آب و قابل شرب بودن آب را تشخیص داده و امکان استفاده از آب در صنایع و آبیاری را نشان می دهد و کاربرد دیگر آن برای اماکنی است که احتمال آلودگی آب زیاد بوده و به همین دلیل می توان آب را با توجه به تغییرات هدایتی ناشی از نشت، کنترل نمود. از دیگر کاربردهای EC متر می توان به موارد زیر اشاره نمود.

• آب های طبیعی، پرورش آبزیان، کاربرد های زیست محیطی

معمولا در آب های طبیعی برای تخمین میزان غلظت نمک های محلول در آب از رسانایی استفاده می شود. عمل اندازه گیری، تفسیر خوبی در مورد فرایند های موثر نشان می دهد. برای مثال: رسانایی و TDS به علت تبخیر و تعریق در تابستان افزایش می یابد و در زمان ذوب برف و باران رقیق شده و کاهش می یابد. در مناطق ساحلی به علت مخلوط شدن با آب نمک رسانایی تغییر کرده و در هوای خنک افزایش می یابد.

• در اکو سیستم ها، پرورش گیاهان و آبزیان، کشت آبی و آب های شیرین

برای مانیتور کردن مقدار نمک به کار رفته، مواد مغذی و درصد آلودگی آب و رسانایی بدنه های آبی مثل حوضچه ها مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا در صورت بیش از حد بالا رفتن شوری آب، برای گونه های مختلف ماهی قابل تحمل نمی باشد و سبب نابودی آنها می گردد.

• تصفیه آب برای سالم سازی آب آشامیدنی و آب مصرفی صنایع

در کاربرد های صنعتی برای جلوگیری از رسوب ذخایر معدنی یا خوردگی از این وسیله استفاده می کنند. برای تخمین محتوای معدنی محلول، از هدایت سنج کمک گرفته و در مراحل بعدی در جهت فرآیندهای معدنی زدایی یا جلوگیری از رسوب از آن استفاده می شود.

• نظارت بر غلظت مواد مغذی در کود های مایع

بررسی صحیح رسانایی در کودهای مایع می تواند سبب شود که از اشتباهات رایجی مانند عملکرد نادرست انژکتور، حفاظت از محصولات در برابر کود دهی بیش از حد و غیره جلوگیری نمود. غلظت مواد مغذی در سطوح سمی نشان دهنده رسانایی زیاد و بیش از حد می باشد که موجب آسیب های جدی به گیاهان و حتی مرگ گیاه می گردد و کم بودن رسانایی سبب تامین ناکافی مواد مغذی می شود. پس باید بر میزان رسانایی نظارت کافی داشت و به عنوان بخشی از سیستم های تامین مواد مغذی خودکار به کار گرفته شود. همچنین از طریق دیتا های مربوط به رسانایی می توان برای تعیین غلظت نمک در محدوده تحمل گیاه استفاده نمود.

برندهای هدایت سنج یا EC متر

به منظور خرید دستگاه هدایت سنج، نیازهای مورد نظر خود از دستگاه را لیست کرده و انواع EC متر را مورد بررسی قرار دهید. در نظر داشته باشید که قیمت دستگاه EC متر با توجه به نوع برند و قابلیت های مختلف آن متغییر خواهد بود.

• هدایت سنج لوترون
• هدایت سنج ازدو
• هدایت سنج هانا
• هدایت سنج پریسماتک