Leitfähigkeit

Leitfähigkeit | Signifikanz

Was ist Leitfähigkeit?

Die Leitfähigkeit, auch Konduktivität genannt, ist eine Eigenschaft einer Flüssigkeit, die etwas über ihre Fähigkeit aussagt, elektrischen Strom durch sie zu leiten. Sie hängt von der Konzentration der gelösten Ionen in der Flüssigkeit ab. Das sind die Teilchen im Wasser, die den elektrischen Strom durch das Wasser leiten.

Darüber hinaus ist die Leitfähigkeit oft eine gute Eigenschaft, um die Reinheit einer Flüssigkeit zu bestimmen. Das liegt daran, dass reines Wasser (oder: entmineralisiertes Wasser) sehr wenige Ionen enthält, weil ihm Salze und Mineralien entzogen wurden. Infolgedessen ist die Leitfähigkeit von reinem Wasser oft sehr niedrig. Andererseits kann man aber auch sagen, dass sein Widerstand deshalb sehr hoch ist.

Leitfähigkeit | Messung

Die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten kann also auf folgende Weise gemessen werden:

  • Basiert auf der Anzahl der Teilchen (Ionen) in einer Flüssigkeit. Auch TDS oder Total Dissolved Solids genannt. Hierfür wird die Einheit ppm verwendet. Auch Teile pro Million genannt.
  • Obv. die elektrische Leitfähigkeit. Hierfür wird die Einheit Siemens pro Zentimeter oder Meter verwendet.

Wie funktionieren Leitfähigkeitssensoren?

Leitfähigkeitsmessungen werden häufig mit konduktiven oder induktiven Sensoren durchgeführt. Nachstehend finden Sie eine kurze Erläuterung der verschiedenen verfügbaren Sensoren.

Konduktive Sensoren

Diese Sensoren zeichnen sich dadurch aus, dass 2 Elektroden einander gegenüberliegend angebracht sind, wobei ein elektrischer Strom von einer Elektrode zur anderen geleitet wird. Je höher der elektrische Strom zwischen diesen beiden Elektroden ist, desto höher ist die Leitfähigkeit und desto höher ist die Anzahl der Siemens pro Meter.

Konduktive Sensoren sind gut für etwas einfachere Leitfähigkeitsmessungen geeignet. Sie sind weniger genau als induktive Sensoren, da Störungen in der Messung leichter auftreten, z. B. wenn schwere Pumpen im System vorhanden sind. In diesem Fall wird normalerweise ein induktiver Leitfähigkeitssensor gewählt.

Konduktive Sensoren mit 4 Elektroden

Der oben genannte Sensor mit 2 Elektroden ist jedoch nicht immer die richtige Wahl, wenn es um die Bestimmung der Leitfähigkeit einer Flüssigkeit geht. Besonders in Flüssigkeiten mit einem hohen Ionengehalt kann der Polarisationseffekt auftreten. Dabei befinden sich so viele Ionen in einer Flüssigkeit, dass sie sich gegenseitig abstoßen können. Dies hat einen negativen Einfluss auf den Strom und kann daher die Genauigkeit der Messung beeinträchtigen.

Speziell für diese Art von Situation gibt es auch konduktive Elektroden mit 4 Elektroden. Anders als der "normale" Leitfähigkeitssensor besteht dieser Sensor aus einem "stromlosen" Kern mit 2 zusätzlichen Elektroden. Dadurch wird der Sensor nicht durch den Polarisationseffekt beeinflusst. Der angeschlossene Messumformer misst die Potenzialdifferenz zwischen Sensor und stromlosem Kern und kann so die Leitfähigkeit berechnen.

Induktive Sensoren

Dieser Sensortyp enthält zwei Spulen, eine Sende- und eine Empfangsspule, sowie eine Elektrode, die den Strom misst. Ein Oszillator wird verwendet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das einen Stromfluss zur Empfangsspule bewirkt. Eine darüber liegende Elektrode wird zur Messung der Leitfähigkeit verwendet.

Wie bereits erwähnt, ist diese Messung zuverlässiger, wenn z. B. schwere Pumpen im System vorhanden sind, wie in Kühlwassersystemen. Allerdings ist ein induktiver Leitfähigkeitssensor viel teurer als ein konduktiver Sensor.

Ein Wasserenthärter nutzt auch die Leitfähigkeit des Wassers, um es wieder "weich" zu machen

Leitfähigkeit | Wert Zunahme / Abnahme

Je reiner die Flüssigkeit ist, desto geringer ist die Leitfähigkeit. Denn eine niedrige Leitfähigkeit bedeutet, dass es nur wenige (leitfähige) Partikel und Verunreinigungen im Wasser gibt. Die Senkung der Leitfähigkeit wird häufig in Wasseraufbereitungsanlagen und in der Industrie eingesetzt.

Für solche Anwendungen wird häufig ein Ionenaustauscher verwendet. Denn dieses System kann Kationen und Anionen aus dem Wasser entfernen. Kurz gesagt, es enthärtet hartes Wasser. Umgangssprachlich wird dies auch als Enthärter bezeichnet.

Wie funktioniert ein Ionenaustauscher?

Ein Ionenaustauscher besteht aus speziellen Perlen, die Ionen aus dem Wasser entfernen. In Wasserenthärtern werden zum Beispiel Kalk und Magnesium aus dem Wasser entfernt. Dies geschieht, indem das "harte" Wasser durch einen Zylinder mit speziellen Kunstharzperlen geleitet wird. Diese Kunstharzperlen sind in der Lage, sowohl Kalk- als auch Magnesiumionen an sich zu binden und sie mit den an das Harz gebundenen Natriumionen auszutauschen. Auf diese Weise wird das Wasser enthärtet und die Leitfähigkeit kann verringert werden.

Leitfähigkeit | Anwendungen

Wie bereits beschrieben, gibt die Leitfähigkeit mehr Aufschluss über die Reinheit des Wassers. Unter anderem aufgrund dieser Eigenschaft ist die Messung der Leitfähigkeit für Branchen interessant, die mit reinem Wasser arbeiten müssen oder in denen Hygiene eine große Rolle spielt.

Branchen oder Sektoren, in denen die Leitfähigkeitsmessung eingesetzt wird, sind:

Inline-Überwachung der Wasserleitfähigkeit in Kühlwassersystemen

Leitfähigkeit | Dosierpumpen und Systeme

Innerhalb der Emec-Produktpalette bieten wir verschiedene Lösungen zur Messung und Regelung der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten an. Von Sensoren bis hin zu Reglern, mit denen Sie Messungen aufzeichnen und bei Bedarf Dosiersysteme steuern können. Auch für komplette Systeme zur Kühlwasseraufbereitung sind Sie bei uns an der richtigen Adresse. 

Für die Messung der Leitfähigkeit geeignete Sensoren 

Bei Dosing Pump Shop bieten wir eine breite Palette von Sensoren zur Messung der Leitfähigkeit an. Von den einfacheren Leitfähigkeitsmessgerät ECDC von ECDIND hochpräziser induktiver Leitfähigkeitssensor.

Steuergeräte zur Überwachung der Leitfähigkeit

Emec bietet eine Reihe von Steuerungen an, die die oben genannten Sensoren auslesen und Dosiersysteme und Pumpen damit steuern können. Die Emec MTower und CENTURIO sind hauptsächlich für die Behandlung von Kühlwasser konzipiert. Diese Regler verfügen standardmäßig über die Funktion, die Leitfähigkeit und weitere Parameter zu messen. Weitere Informationen zu diesen Lösungen und einen Überblick über die zusätzlichen Parameter finden Sie auf der Produktseite.

Über Emec-Dosierpumpen

Emec ist ein italienisches Unternehmen, das sich seit über 35 Jahren auf Dosiersysteme und Messgeräte für Chemikalien spezialisiert hat. Diese umfangreiche Erfahrung und Leidenschaft für das Produkt spiegelt sich nicht nur in der Zuverlässigkeit und Innovation der Dosiersysteme wider, sondern auch in der Kundenorientierung. So bietet Emec beispielsweise eine 5-Jahres-Garantie* (!) sowie einen ausgezeichneten After-Sale-Support.

* Die Garantie gilt nur für das Gerät und die Membrane. Nicht für die nassen Teile wie den Pumpenkopf.

Warum Dosierpumpen-Shop

Haben Sie Fragen oder benötigen Sie ein Angebot?

de_DEDE

Angebot anfordern

Name *
E-Mail *
Rufnummer
Flüssig
Beschreibung *