BURKERT寶德電導率傳感器426872品質保障

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測量用傳感器

電導率傳感器是用于測量溶液電導率或離子濃度的工業儀器，主要應用于水質監測、化工生產、生物制藥及環境檢測等領域，可覆蓋超純水至污水的全場景測量。其工作原理可分為電極型、電感型和超聲波型：電極型通過電阻測量法實現，含兩電極與四電極結構設計，后者采用同軸布局減少極化誤差；電感型基于電磁感應原理，適用于高電導率環境；超聲波型則利用聲波變化進行非接觸檢測。傳感器通常采用316L不銹鋼、鈦合金等耐腐蝕材料，支持高溫蒸汽滅菌及多種安裝方式（流通式、沉入式等）。

主流產品內置溫度補償模塊，測量范圍跨越0.01μS/cm至2000mS/cm，精度可達±0.5%，防護等級達IP68。四電極型號通過獨立電流與電壓檢測電極提升測量穩定性，覆蓋更廣量程 。部分傳感器集成腐蝕診斷功能，可通過雙端電極結構同步監測設備損耗。校準采用DRY-CAL方法，并需定期用酸液清洗電極以維持精度 。該設備在半導體超純水檢測、工業流程監控及醫療電解質分析中發揮關鍵作用。

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工作原理

電導率傳感器的工作原理基于歐姆定律。當在電極兩端施加一個恒定的交流電壓時，溶液中會產生電流。溶液中的離子在電場的作用下定向移動，形成電流。根據歐姆定律(I = V/R)，通過測量電流的大小，結合已知的電極間距（距離）和截面積（電極面積），可以計算出溶液的電導率。溶液的電導率與其所含離子的種類、濃度以及溫度有關。

由于溶液的電導率隨溫度升高而增大，因此測量時需進行溫度補償。傳感器通常內置溫度傳感器（如Pt1000熱敏電阻）以實時測量溶液溫度，并利用校準系數將當前溫度下的測量值換算至標準參考溫度（如25℃）下的電導率值，以確保結果準確。溫度補償方法包括線性補償和非線性補償。

電導率傳感器根據測量原理與方法的不同可以分為電極型電導率傳感器、電感型電導率傳感器以及超聲波電導率傳感器。

電極型傳感器根據電極數量和工作原理，主要分為兩電極式和四電極式。兩電極式傳感器由一對電極構成，結構簡單，但在高電導率溶液中易受電極極化效應影響，且在超純水中測量精度受限。四電極式傳感器則采用兩對同軸的電流電極和電壓電極，向電流電極施加交流信號，測量電壓電極間的電位差。由于激勵電極與測量電極分離，有效避免了極化效應，提高了在高電導率溶液中的測量精度和穩定性。

電感型（亦稱電磁感應式或無電極式）傳感器依據電磁感應原理工作。其內部包含兩個緊密相鄰的線圈（發射線圈和接收線圈），封裝于耐腐蝕的聚合物（如PEEK、PFA）外殼中。發射線圈通入交流電產生交變磁場，在周圍導電溶液中感應出渦流，該渦流強度與溶液電導率成正比，進而由接收線圈檢測。由于傳感器不與溶液直接接觸，避免了電極污染、極化等問題，特別適用于測量高電導率、腐蝕性或含懸浮物的溶液。

隨著微機電系統（MEMS）技術的發展，出現了基于激光打孔背向引線工藝的MEMS四電極電導率傳感器。該技術通過優化電場約束的四電極結構，實現了“正面打孔、背面引線"的封裝，提升了傳感器的測量性能、環境適應性和集成便利性。

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