Mediciones de conductividad
La conductividad eléctrica específica σ [S/m] es un parámetro físico que describe la capacidad de una sustancia (líquidos, metales, gases) para conducir la corriente eléctrica. En los líquidos, la conductividad eléctrica es causada por iones cargados positivos y negativos que son capaces de interactuar con un campo eléctrico aplicado. En general, la conductividad depende de la concentración y tipo de iones, y de la temperatura.
Hay dos enfoques técnicos para medir la conductividad: el inductivo y el de contacto.
Conductividad inductiva
Los sensores inductivos utilizan dos bobinas electromagnéticas que suelen estar encapsuladas en un anillo de polímero. Se aplica una tensión alterna a la bobina de accionamiento, que induce una tensión en la bobina receptora. La corriente inducida está influenciada por la conductancia de la solución. Debido a la carcasa cerrada, los sensores inductivos pueden utilizarse en entornos agresivos, pero no son adecuados para conductividades inferiores a 15 µS/cm.
Un ejemplo de un sensor de conductividad inductiva
Conductividad de contacto
Los sensores de contacto consisten en electrodos conductores (por ejemplo, metales como platino, oro, acero, titanio y grafito no metálico) que están en contacto directo con el medio. Los parámetros primarios medidos son la tensión y la corriente aplicada. La interdependencia de ambos parámetros, descritos por la ley de Ohm, permite el cálculo de una resistencia R (medida en Ohm[Ω]) o la inversa - la conductancia G (medida en Siemens[S]).
Multiplicando la conductancia medida por la constante celular se corrigen las propiedades individuales del sensor. El resultado es la conductividad σ, que sólo depende de las propiedades de la solución.
Típicamente, la constante celular se determina en la fábrica y se introduce en el medidor de conductividad o convertidor asociado. Para lograr la mayor precisión posible, se recomienda calibrar el sistema cuando se instala en el proceso utilizando una solución de calibración que tenga una conductividad nominal dentro del rango de medición y temperatura deseados.
La escala de conductividad
Entre la unidad estándar "S Siemens" (10 0) y la unidad más utilizada "µS micro Siemens" (10-6) hay una diferencia de 106 = 100.000. Si un sensor de conductividad mide desde µS hasta mS (mili Siemens 10-3) o incluso hasta S, es obvio que el rendimiento del sensor no puede ser el mismo en todo el rango. Por eso, los sensores de conductividad tienen su precisión vinculada al rango de medición.
| Valores típicos de conductividad a 25 °C (77 °F) | |
| Agua de alta pureza | 0.05 μS/cm |
| Agua del grifo | 500 μS/cm |
| Ácido acético 10 | 1,76 mS/cm |
| NaOH 10% | 353 mS/cm |
