Actualités - Qu'est-ce qu'un capteur de conductivité dans l'eau ?

La conductivité est un paramètre analytique largement utilisé dans diverses applications, notamment l’évaluation de la pureté de l’eau, la surveillance de l’osmose inverse, la validation des processus de nettoyage, le contrôle des processus chimiques et la gestion des eaux usées industrielles.

Un capteur de conductivité pour environnements aqueux est un appareil électronique conçu pour mesurer la conductivité électrique de l'eau.

En principe, l'eau pure présente une conductivité électrique négligeable. Celle-ci dépend principalement de la concentration en substances ionisées dissoutes, à savoir les particules chargées telles que les cations et les anions. Ces ions proviennent de sources telles que les sels minéraux (par exemple, les ions sodium Na⁺ et les ions chlorure Cl⁻), les minéraux (par exemple, les ions calcium Ca²⁺ et les ions magnésium Mg²⁺), les acides et les bases.

En mesurant la conductivité électrique, le capteur fournit une évaluation indirecte de paramètres tels que les solides dissous totaux (SDT), la salinité ou l'étendue de la contamination ionique de l'eau. Des valeurs de conductivité élevées indiquent une concentration plus élevée d'ions dissous et, par conséquent, une pureté de l'eau réduite.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement fondamental d'un capteur de conductivité est basé sur la loi d'Ohm.

Composants clés : Les capteurs de conductivité utilisent généralement des configurations à deux ou quatre électrodes.
1. Application de tension : une tension alternative est appliquée sur une paire d'électrodes (les électrodes motrices).
2. Migration des ions : Sous l’influence du champ électrique, les ions de la solution migrent vers des électrodes de charge opposée, générant un courant électrique.
3. Mesure du courant : Le courant résultant est mesuré par le capteur.
4. Calcul de la conductivité : À partir de la tension appliquée connue et du courant mesuré, le système détermine la résistance électrique de l’échantillon. La conductivité est ensuite déduite des caractéristiques géométriques du capteur (surface des électrodes et distance inter-électrodes). La relation fondamentale est exprimée ainsi :
Conductivité (G) = 1 / Résistance (R)

Pour minimiser les imprécisions de mesure causées par la polarisation de l'électrode (due aux réactions électrochimiques à la surface de l'électrode) et les effets capacitifs, les capteurs de conductivité modernes utilisent une excitation par courant alternatif (CA).

Types de capteurs de conductivité

Il existe trois principaux types de capteurs de conductivité :
• Les capteurs à deux électrodes conviennent aux mesures d’eau de haute pureté et de faible conductivité.
Les capteurs à quatre électrodes sont utilisés pour les plages de conductivité moyenne à élevée et offrent une résistance améliorée à l'encrassement par rapport aux conceptions à deux électrodes.
• Les capteurs de conductivité inductifs (toroïdaux ou sans électrodes) sont utilisés pour des niveaux de conductivité moyens à très élevés et présentent une résistance supérieure à la contamination grâce à leur principe de mesure sans contact.

Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. est spécialisée dans la surveillance de la qualité de l'eau depuis 18 ans et fabrique des capteurs de haute qualité distribués dans plus de 100 pays. L'entreprise propose trois types de capteurs de conductivité :

Le DDG - 0,01 - / - 1,0/0,1
Mesure de la faible conductivité dans les capteurs à 2 électrodes
Applications typiques : préparation de l'eau, produits pharmaceutiques (eau pour préparation injectable), aliments et boissons (régulation et préparation de l'eau), etc.

EC-A401
Mesure de conductivité élevée dans les capteurs à 4 électrodes
Applications typiques : procédés CIP/SIP, procédés chimiques, traitement des eaux usées, industrie papetière (contrôle de la cuisson et du blanchiment), agroalimentaire (surveillance de la séparation de phases).

IEC-DNPA
Capteur à électrode inductive, résistant à une forte corrosion chimique
Applications typiques : procédés chimiques, pâtes et papiers, fabrication de sucre, traitement des eaux usées.

Principaux domaines d'application

Les capteurs de conductivité font partie des instruments les plus utilisés dans la surveillance de la qualité de l’eau, fournissant des données critiques dans de nombreux secteurs.

1. Surveillance de la qualité de l'eau et protection de l'environnement
- Surveillance des rivières, des lacs et des océans : utilisée pour évaluer la qualité globale de l'eau et détecter la contamination due aux rejets d'eaux usées ou à l'intrusion d'eau de mer.
- Mesure de la salinité : Essentielle dans la recherche océanographique et la gestion de l'aquaculture pour maintenir des conditions optimales.

2. Contrôle des processus industriels
- Production d'eau ultra-pure (par exemple dans les industries des semi-conducteurs et pharmaceutiques) : permet une surveillance en temps réel des processus de purification pour garantir le respect des normes strictes de qualité de l'eau.
- Systèmes d'alimentation en eau des chaudières : Facilite le contrôle de la qualité de l'eau pour minimiser l'entartrage et la corrosion, améliorant ainsi l'efficacité et la longévité du système.
- Systèmes de circulation d'eau de refroidissement : Permettent de surveiller les ratios de concentration de l'eau pour optimiser le dosage des produits chimiques et réguler le rejet des eaux usées.

3. Traitement de l'eau potable et des eaux usées
- Suit les variations de la qualité de l’eau brute pour soutenir une planification efficace du traitement.
- Aide au contrôle des processus chimiques lors du traitement des eaux usées pour assurer la conformité réglementaire et l'efficacité opérationnelle.

4. Agriculture et aquaculture
- Surveille la qualité de l’eau d’irrigation pour atténuer le risque de salinisation des sols.
- Régule les niveaux de salinité dans les systèmes d'aquaculture pour maintenir un environnement optimal pour les espèces aquatiques.

5. Recherche scientifique et applications en laboratoire
- Soutient l'analyse expérimentale dans des disciplines telles que la chimie, la biologie et les sciences de l'environnement grâce à des mesures de conductivité précises.

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Date de publication : 29 septembre 2025