Ledningsevne

Hvad er ledningsevne?

Ledningsevnen er opløsningens, i princippet alle materialers, evne til at lede en elektrisk strøm.
Strømmen i en opløsning er båret af kationer (+) og anioner (-).
Ledningsevne kan måles ved at tilføre en strøm (I) til to elektroder, der er sat ned i opløsningen, og måle den resulterende spænding (V) ved denne proces. Kationerne (+) vandrer mod den negative elektrode, og anioner (-) vandrer mod den positive elektrode, og opløsningen virker som en elektrisk leder.

Cellens geometriske opbygning.

For at kunne relatere begrebet ledningsevne i opløsningen kan vi kigge på en simplificeret model af en ledningsevnecelle.
To elektroder med et givent areal placeres i en opløsning. Opløsningen kan betragtes som en afgrænset volumen mellem arealet ”A” og længden ”L”. Det effektive areal af elektroderne er proportionalt med mængden af ioner, en arealforøgelse vil forøge volumen af ”søjlen” mellem elektroderne.Flere ioner, bedre mulighed for at lede strøm. Forøges afstanden mellem elektroderne, vil kraften af det genererede elektriske felt aftage. – Ved en simpel betragtning i forhold til Ohm’s lov U = R • I, betyder det, at modstanden stiger, når L forøges.

Induktiv ledningsevnemåling 

Induktiv ledningsevnemåling benyttes i industrier, hvor det ikke er ønskeligt eller muligt, at elektroderne er i direkte berøring med mediet. Elektroderne er indkapslet i procesvenligt materiale som PTFE eller lignende og bygger på princippet om induktionsstrøm. Fordelene er helt klare. Ingen polarisering og ingen elektrodekontakt med mediet.

Den induktive sensor består af to spoler, en primær spole og en pick-up spole eller detektor spole. Den primære spole påsættes en spænding, hvilket inducerer et magnetfelt gennem spolen, i henhold til det elektromagnetiske princip. Passagen af væske gennem sensoren inducerer en strøm proportional med spændingen induceret af magnetfeltet. Væsken virker i princippet som en enkeltvindings sekundær spole.

Det omvendte princip er gældende i detektor spolen. Væsken generer et magnetfelt i detektor spolen der er afhængig af det inducerede magnetfelt, cellens geometri og væskens ledningsevne.

Installationen er afgørende

Det inducerede magnetfelt er kendt ligesom cellens geometri er konstant, hvilket betyder at eneste variabel er væskens ledningsevne. Installationen af denne type sensor er af største betydning for et brugbart resultat. I sagens natur vil det influere på nøjagtigheden, hvis det generede magnetfelt forstyrres af andet end væskens ledningsevne.

Hvis elektroden eksempelvis placeres i umiddelbar nærhed af en tankvæg af metal vil magnetfeltet forstyrres af jernionerne i tankvæggen, med forkert resultat til følge.

Væskens ledningsevne har også indflydelse på nøjagtigheden af resultatet. Da det er ioner, der bærer strømmen vil højere ledningsevne inducere mere strøm og mindre ledningsevne vil inducere et svagere signal i pick-up spolen. Derfor anbefales induktive ledningsevne sensorer kun til væsker med høj ledningsevne.