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 procédés de nettoyage, le contrôle des procédés chimiques et la gestion des eaux usées industrielles.

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

En principe, l'eau pure présente une conductivité électrique négligeable. La conductivité électrique de l'eau dépend principalement de la concentration des substances ionisées qui y sont dissoutes, c'est-à-dire des particules chargées comme les cations et les anions. Ces ions proviennent de sources telles que les sels communs (par exemple, les ions sodium Na⁺ et chlorure Cl⁻), les minéraux (par exemple, les ions calcium Ca²⁺ et magnésium Mg²⁺), les acides et les bases.

En mesurant la conductivité électrique, le capteur permet d'évaluer indirectement des paramètres tels que la concentration totale de solides dissous (TDS), la salinité ou le degré de contamination ionique de l'eau. Des valeurs de conductivité élevées indiquent une concentration plus importante d'ions dissous et, par conséquent, une pureté de l'eau moindre.

Principe de fonctionnement

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

Composants clés : Les capteurs de conductivité utilisent généralement des configurations à deux ou quatre électrodes.
1. Application de la tension : Une tension alternative est appliquée à une paire d'électrodes (les électrodes motrices).
2. Migration ionique : Sous l'influence du champ électrique, les ions en solution migrent vers les 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 et du courant mesuré, le système détermine la résistance électrique de l’échantillon. La conductivité est ensuite calculée à partir des caractéristiques géométriques du capteur (surface des électrodes et distance inter-électrodes). La relation fondamentale s’exprime comme suit :
Conductivité (G) = 1 / Résistance (R)

Pour minimiser les imprécisions de mesure causées par la polarisation des électrodes (due aux réactions électrochimiques à la surface de l'électrode) et les effets capacitifs, les capteurs de conductivité modernes utilisent une excitation en 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 moyennes à élevées et offrent une résistance accrue à l'encrassement par rapport aux modèles 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.

Depuis 18 ans, Shanghai Boqu Instrument Co., Ltd. se consacre au contrôle de la qualité de l'eau 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 injection), alimentation 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 des phases).

IEC-DNPA
Capteur à électrode inductive, résistant à la corrosion chimique forte
Applications typiques : procédés chimiques, pâte à papier, sucrerie, traitement des eaux usées.

Principaux domaines d'application

Les capteurs de conductivité figurent parmi les instruments les plus utilisés pour la surveillance de la qualité de l'eau, fournissant des données essentielles à 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 en recherche océanographique et en gestion de l'aquaculture pour le maintien de 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 afin de garantir la conformité aux normes strictes de qualité de l'eau.
- Systèmes d'alimentation en eau des chaudières : Facilitent le contrôle de la qualité de l'eau afin de minimiser l'entartrage et la corrosion, améliorant ainsi l'efficacité et la durée de vie du système.
- Systèmes de circulation d'eau de refroidissement : Permettent de contrôler les rapports de concentration de l'eau afin d'optimiser le dosage chimique et de réguler le rejet des eaux usées.

3. Traitement de l'eau potable et des eaux usées
- Permet de suivre les variations de la qualité de l'eau brute afin de faciliter une planification efficace du traitement.
- Contribue au contrôle des procédés chimiques lors du traitement des eaux usées afin de garantir la conformité réglementaire et l'efficacité opérationnelle.

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

5. Recherche scientifique et applications en laboratoire
- Permet de réaliser des analyses expérimentales 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