Mesures de conductivité
La conductivité électrique spécifique σ [S/m] est un paramètre physique décrivant la capacité d'une substance (liquides, métaux, gaz) à conduire le courant électrique. Dans les liquides, la conductivité électrique est causée par des ions chargés positifs et négatifs qui sont capables d'interagir avec un champ électrique appliqué. En général, la conductivité dépend de la concentration et du type d'ions, ainsi que de la température.
Il existe deux approches techniques pour mesurer la conductivité : l'approche inductive et l'approche par contact.
Conductivité inductif
Les capteurs inductifs utilisent deux bobines électromagnétiques généralement enrobées d'un anneau de polymère. Une tension alternative est appliquée à la bobine de commande, ce qui induit une tension dans la bobine de réception. Le courant induit est influencé par la conductance de la solution. Grâce à leur boîtier étanche, les capteurs inductifs peuvent être utilisés dans des environnements agressifs, mais ils ne sont pas adaptés aux conductivités inférieures à 15 µS/cm.
Un exemple de capteur de conductivité inductif
Conductivité de contact
Les capteurs de contact se composent d'électrodes conductrices (p. ex. métaux comme le platine, l'or, l'acier, le titane et le graphite non métallique) qui sont en contact direct avec le milieu. Les paramètres primaires mesurés sont la tension et le courant appliqué. L'interdépendance des deux paramètres, décrite par la loi d'Ohm, permet de calculer une résistance R (mesurée en Ohm[Ω]) ou l'inverse - la conductance G (mesurée en Siemens[S]).
La multiplication de la conductance mesurée par la constante de cellule corrige les propriétés individuelles du capteur. Le résultat est la conductivité σ, qui ne dépend que des propriétés de la solution.
En règle générale, la constante de cellule est déterminée en usine et entrée dans le conductimètre ou le convertisseur associé. Pour obtenir la plus grande précision possible, il est recommandé d'étalonner le système lorsqu'il est installé dans le processus à l'aide d'une solution d'étalonnage ayant une conductivité nominale dans la plage de mesure et à la température désirées.
L'échelle de conductivité
Entre l'unité standard "S Siemens" (10 0 0) et l'unité la plus utilisée "µS micro Siemens" (10-6) il existe une différence de 106 = 100.000. Si un capteur de conductivité mesure de µS à mS (milli Siemens 10-3) jusqu'à S, il est évident que la performance du capteur ne peut pas être la même sur toute la plage. C'est pourquoi la précision des capteurs de conductivité est liée à la plage de mesure.
| Valeurs de conductivité typiques à 25 °C (77 °F) | |
| Eau de grande pureté | 0.05 μS/cm |
| Eau du robinet | 500 μS/cm |
| Acide acétique 10%. | 1,76 mS/cm |
| NaOH 10% NaOH | 353 mS/cm |
