电导率监测仪工作原理

电导率是溶液传导电流能力的数字表示。水的电导率与无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增加而增加。因此，该指标常用于估算水中离子的总量。浓度或含盐量。

1.电导率和水硬度

水溶液的电导率与溶解固体的浓度成正比，固体浓度越高，电导率越大。电导率与溶解固体浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3)。使用电导计或总溶解固体计可以间接得到水的总硬度值，如上所说，为了方便近似换算，1μs/cm电导率=0.5ppm硬度

需要注意：

（1)用电导率间接测量水的硬度，理论误差约20-30ppm

（2)溶液的电导率决定分子的运动，温度影响分子的运动。为了比较测量结果，测试温度一般设置在20℃或25℃

（3)试剂检测可以获得更准确的水硬度值。

2.软水和硬水

水分为软水和硬水。不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成分，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，则为暂时硬水（沸腾的暂时硬水，碳酸氢钠分解，形成的不溶性碳酸盐沉淀，水由硬水变为软水）；

如果是由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，则为永久硬水。按水的总硬度值粗略划分，总硬度在0-30ppm的称为软水，总硬度在60ppm以上的称为硬水，优质饮用水不超过25ppm，优质软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市的未受污染的雨水和雪水是软水；泉水、溪水、河水、水库水多为暂时性硬水，部分地下水为高硬度水。

3.水质硬度换算常用单位的换算如下：

1mmol/L(1/2Ca2+, 1/2Mg2+)=50 ppm（以CaCO3计算）

1mmol/L(1/2Ca2+, 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon（粒/加仑）

lgrain/gallon（谷物/加仑）=17.lppm（以CaCO3计算）

1m3=264gallon (US)(US gallon)=22O ganon(UK)(英制加仑)

lkg=2.2 磅（英镑）

1ppm=1mg/L

TDS（总溶解固体）用于测量水中所有离子的总含量，通常以ppm表示。

在纯水制造行业，电导率也可以间接表示为TDS。

溶液的电导率等于溶液中各种离子的电导率之和。

经验公式为：微西门子电导率减半，TDS近似相等（ppm）

有时TDS也用其他盐类表示，如CaCO3（系数为0.66)

TDS与电导率的换算系数可在0.4-1.0之间调节，以对应不同类型的电解液。

4.导电性

电导率是物质传输电流的能力。它是相对于以西门子/厘米为单位的电阻值。

5.水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度。硬度的单位是ppm，1ppm代表水中每升碳酸钙1毫克（mg/L）。

电导(G) 是电阻 (R) 的倒数。因此，当将两个电极（通常是铂电极或铂黑电极）插入溶液中时，就可以测量出两个电极之间的电阻R。根据欧姆定律，当温度一定时，电阻值与电极间距L（cm）成正比，与电极截面积A成反比（cm2），即R=ρ ×(L/A); 其中ρ为电阻率，是长度为1cm，截面积为1cm2的导体的电阻，其大小由材料的性质决定。

根据上式，导体的电导（G）可表示为下式： G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J)；其中K=1/ρ表示为电导率，J=L/A称为电极常数；电解液的电导率是指相隔1cm的两个平行电极之间1cm3溶液的电导率。由上式可知，当已知电极常数（J），并测量溶液电阻（R）或电导率（G）时，可得到电导率