மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர்: தொடக்கநிலையாளர்களுக்கான விரிவான வழிகாட்டி

தரக் கட்டுப்பாடு, சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு மற்றும் சிறப்பு உற்பத்தி ஆகியவற்றின் நவீன சூழலில், திரவ கலவையை துல்லியமாக மதிப்பிடும் திறன் மிக முக்கியமானது.மின் கடத்துத்திறன்(EC) ஒரு அடிப்படை அளவுருவாக நிற்கிறது, இது ஒரு கரைசலுக்குள் கரைந்த அயனிப் பொருளின் மொத்த செறிவு பற்றிய முக்கியமான நுண்ணறிவை வழங்குகிறது.மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர்(EC மீட்டர்) என்பது இந்தப் பண்பை அளவிடப் பயன்படுத்தப்படும் இன்றியமையாத பகுப்பாய்வுக் கருவியாகும்.

இந்த விரிவான வழிகாட்டி தொழில் வல்லுநர்கள் மற்றும் தொடக்கநிலையாளர்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது EC மீட்டரின் கொள்கைகள், செயல்பாடு, அளவுத்திருத்தம் மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளின் கடுமையான விளக்கத்தை வழங்குகிறது, தொடக்கநிலையாளர்கள் இந்த அத்தியாவசிய அளவீட்டு நுட்பத்தை தங்கள் செயல்பாட்டு பணிப்பாய்வில் நம்பிக்கையுடன் ஒருங்கிணைக்க முடியும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

பொருளடக்கம்:

1. மின் கடத்துத்திறன் என்றால் என்ன?

2. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர் என்றால் என்ன?

3. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை என்ன?

4. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர் எதை அளவிடுகிறது?

5. அனைத்து வகையான மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர்கள்

6. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டரை எவ்வாறு அளவீடு செய்வது?

7. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டரின் பரந்த பயன்பாடுகள்

8. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டருக்கும் pH மீட்டருக்கும் என்ன வித்தியாசம்?

I. மின் கடத்துத்திறன் என்றால் என்ன?

மின் கடத்துத்திறன்(κ) என்பது ஒரு பொருளின் மின்சாரத்தை கடத்தும் திறனின் அளவீடு ஆகும். நீர்வாழ் கரைசல்களில், இந்த பரிமாற்றம் (உலோகங்களைப் போல) இலவச எலக்ட்ரான்களால் அல்ல, மாறாக கரைந்த அயனிகளின் இயக்கத்தால் அடையப்படுகிறது. உப்புகள், அமிலங்கள் அல்லது காரங்கள் தண்ணீரில் கரைக்கப்படும்போது, ​​அவை நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேஷன்களாகவும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அனான்களாகவும் பிரிகின்றன. இந்த சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் கரைசலை மின்சாரத்தை கடத்த உதவுகின்றன.

பொதுவாக, கடத்துத்திறன் (σ) என்பது கணித ரீதியாக மின்தடையின் (ρ) பரஸ்பரம் என வரையறுக்கப்படுகிறது, இது ஒரு பொருளின் மின்சாரத்தை நடத்தும் திறனைக் குறிக்கிறது (σ = 1/ρ).

தீர்வுகளுக்கு, கடத்துத்திறன் நேரடியாக அயனி செறிவைப் பொறுத்தது; வெறுமனே,மொபைல் அயனிகளின் அதிக செறிவு நேரடியாக அதிக கடத்துத்திறனை ஏற்படுத்துகிறது.

கடத்துத்திறனுக்கான நிலையான சர்வதேச அலகு (SI அலகு) சீமென்ஸ் ஒரு மீட்டருக்கு (S/m) ஆகும், நடைமுறை பயன்பாடுகளில்போன்றநீர் தர பகுப்பாய்வுமற்றும் ஆய்வக பகுப்பாய்வு, மதிப்புகள் ஒரு சென்டிமீட்டருக்கு மைக்ரோ-சீமென்ஸ் (µS/cm) அல்லது ஒரு சென்டிமீட்டருக்கு மில்லி-சீமென்ஸ் (mS/cm) ஆகும்.மிகவும் பொதுவானது மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

II. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர் என்றால் என்ன?

An மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர்ஒரு கரைசலின் கடத்துத்திறனை அளவிட வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு துல்லியமான பகுப்பாய்வு சாதனம் ஆகும், இது ஒரு மின்சார புலத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும் அதன் விளைவாக வரும் மின்னோட்ட ஓட்டத்தை அளவிடுவதன் மூலமும் செயல்படுகிறது.

இந்த கருவி பொதுவாக மூன்று முக்கிய செயல்பாட்டு அலகுகளைக் கொண்டுள்ளது:

1. கடத்துத்திறன் செல் (ஆய்வு/மின்முனை):இது இலக்கு கரைசலைத் தொடர்பு கொள்ளும் சென்சார் ஆகும். இது இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட மின்முனைகளைக் கொண்டுள்ளது (பெரும்பாலும் பிளாட்டினம், கிராஃபைட் அல்லது துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகியவற்றால் ஆனது) ஒரு நிலையான தூரத்தால் பிரிக்கப்படுகிறது.

2. மீட்டர் அலகு:இது தூண்டுதல் மின்னழுத்தத்தை (AC) உருவாக்கி சென்சார் சிக்னலை செயலாக்கும் மின்னணு கூறு ஆகும்.

3. வெப்பநிலை சென்சார்:துல்லியமான இழப்பீட்டிற்காக மாதிரி வெப்பநிலையை அளவிடுவதற்கு இந்த தேவையான கூறு பெரும்பாலும் ஆய்வகத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது.

நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் ரசாயன உற்பத்தி போன்ற கரைந்த திடப்பொருட்களின் செறிவு முக்கியமானதாக இருக்கும் செயல்முறைகளை நிர்வகிப்பதற்குத் தேவையான அத்தியாவசியத் தரவை EC மீட்டர் வழங்குகிறது.

III. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை என்ன?

அளவீட்டுக் கொள்கையானது, ஒரு நிலையான வடிவவியலால் மத்தியஸ்தம் செய்யப்படும் கடத்துத்திறன் மற்றும் எதிர்ப்புக்கு இடையிலான உறவைச் சார்ந்துள்ளது. இங்கே, மைய அளவீட்டுப் படிகளை ஒன்றாக ஆராய்வோம்:

1. ஏசி மின்னழுத்த பயன்பாடு:இந்த மீட்டர், ஆய்வகத்தில் உள்ள இரண்டு மின்முனைகளிலும் துல்லியமான, அறியப்பட்ட மாற்று மின்னோட்ட (AC) மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, இது மின்முனை மேற்பரப்புகளின் துருவமுனைப்பு மற்றும் சிதைவைத் தடுக்கிறது.

2. மின்னோட்ட அளவீடு:மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர் கரைசல் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்தின் (I) அளவை அளவிடுகிறது, மேலும் இந்த மின்னோட்டம் மொபைல் அயனிகளின் செறிவுக்கு விகிதாசாரமாகும்.

3. மின் கடத்துத்திறன் கணக்கீடு:இரண்டு தகடுகளுக்கு இடையே உள்ள கரைசலின் மின் கடத்துத்திறன் (G) ஓம் விதியின் மறுசீரமைக்கப்பட்ட வடிவத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது: G = I/V.

4. கடத்துத்திறன் நிர்ணயம்:குறிப்பிட்ட கடத்துத்திறனை (κ) பெற, அளவிடப்பட்ட கடத்துத்திறன் (G) ஆய்வின் செல் மாறிலி (K) ஆல் பெருக்கப்படுகிறது: κ = G · K. செல் மாறிலி (K) என்பது மின்முனைகளுக்கும் அவற்றின் பயனுள்ள மேற்பரப்பு பகுதிக்கும் (A) இடையிலான தூரம் (d) ஆல் வரையறுக்கப்பட்ட ஒரு நிலையான வடிவியல் காரணியாகும், K = d/A.

கடத்துத்திறன் வெப்பநிலைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது; 1°C அதிகரிப்பு வாசிப்பை தோராயமாக 2-3% அதிகரிக்கும். உலகளவில் முடிவுகள் ஒப்பிடத்தக்கவை என்பதை உறுதிசெய்ய, அனைத்து தொழில்முறை EC மீட்டர்களும் தானியங்கி வெப்பநிலை இழப்பீட்டை (ATC) பயன்படுத்துகின்றன.

அளவிடப்பட்ட கடத்துத்திறன் மதிப்பை, வரையறுக்கப்பட்ட வெப்பநிலை குணகத்தைப் பயன்படுத்தி, பொதுவாக 25°C என்ற நிலையான வெப்பநிலைக்கு மீட்டர் குறிப்பிடுகிறது, அளவீட்டின் போது மாதிரியின் உண்மையான வெப்பநிலை எதுவாக இருந்தாலும், அறிக்கையிடப்பட்ட மதிப்பு துல்லியமாக இருப்பதை உறுதி செய்கிறது.

IV. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர் எதை அளவிடுகிறது?

EC மீட்டரின் அடிப்படை வெளியீடுமின் கடத்துத்திறன், இந்த வாசிப்பு வழக்கமாக பல்வேறு வகையான தொழில்துறை ஆலைகளில் பிற முக்கியமான நீர் தர அளவுருக்களை அளவிட அல்லது மதிப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

1. மின் கடத்துத்திறன் (EC):நேரடி அளவீடு, µS/cm அல்லது mS/cm இல் பதிவாகியுள்ளது.

2. மொத்தக் கரைந்த திடப்பொருள்கள் (TDS): டிடிஎஸ்ஒரு யூனிட் நீர் அளவிற்கு கரைந்த கரிம மற்றும் கனிமப் பொருட்களின் மொத்த நிறை, பொதுவாக mg/L அல்லது ஒரு மில்லியனுக்கு பாகங்கள் (ppm) இல் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. EC அயனி உள்ளடக்கத்துடன் (TDS இன் மிகப்பெரிய பகுதி) வலுவாக தொடர்புடையதாக இருப்பதால், EC மீட்டர் பொதுவாக 0.5 முதல் 0.7 வரையிலான மாற்றக் காரணியைப் (TDS காரணி) பயன்படுத்தி மதிப்பிடப்பட்ட TDS மதிப்பை வழங்க முடியும்.

3. உப்புத்தன்மை:உவர் நீர், கடல் நீர் மற்றும் தொழில்துறை உப்புநீருக்கு, EC என்பது உப்புத்தன்மையின் முதன்மை தீர்மானிப்பாகும், இது தண்ணீரில் கரைந்துள்ள அனைத்து உப்புகளின் மொத்த செறிவு ஆகும், இது பொதுவாக PSU (நடைமுறை உப்புத்தன்மை அலகுகள்) அல்லது ஆயிரத்திற்கு பாகங்களில் தெரிவிக்கப்படுகிறது.

V. அனைத்து வகையான மின் கடத்துத்திறன் மீட்டர்கள்

பல்வேறு கட்டமைப்புகளில் உள்ள EC மீட்டர்கள் துல்லியம், இயக்கம் மற்றும் தொடர்ச்சியான கண்காணிப்பு ஆகியவற்றின் குறிப்பிட்ட தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் இங்கேதிபொதுவானகடத்துத்திறன் வகைகள்மீட்டர்கள்அதுதொழில்துறை காட்சிகளில் அடிக்கடி காணப்படுகின்றன:

VI. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டரை எவ்வாறு அளவீடு செய்வது?

எந்தவொரு EC அளவீட்டு முறையின் துல்லியத்தையும் நம்பகத்தன்மையையும் பராமரிக்க வழக்கமான அளவுத்திருத்தம் கட்டாயமாகும். அளவுத்திருத்தம் அறியப்பட்ட மதிப்புகளுக்கு மீட்டரின் பதிலை தரப்படுத்துகிறது, செல் மாறிலியை (K) சரிபார்க்கிறது.

நிலையான அளவுத்திருத்த நடைமுறை:

1. நிலையான தேர்வு:சான்றளிக்கப்பட்ட ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்கடத்துத்திறன் தரநிலை தீர்வு(எ.கா., 1413 µS/cm அல்லது 12.88 mS/cm போன்ற அறியப்பட்ட மதிப்புகளைக் கொண்ட பொட்டாசியம் குளோரைடு (KCl) கரைசல்கள்) உங்கள் எதிர்பார்க்கப்படும் மாதிரி வரம்பை அடைக்கும்.

2. ஆய்வு தயாரிப்பு:அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட (DI) தண்ணீரில் மின்முனையை நன்கு துவைக்கவும், பின்னர் மேற்பரப்பை சீரமைக்க நிலையான கரைசலில் ஒரு சிறிய அளவைக் கொண்டு துவைக்கவும். பஞ்சு இல்லாத காகிதத்தால் உலர வைக்கவும்; தீவிரமாக துடைக்க வேண்டாம்.

3. அளவீடு:மின்முனை மேற்பரப்புகளுக்கு அருகில் காற்று குமிழ்கள் சிக்காமல் இருப்பதை உறுதிசெய்து, ஆய்வை நிலையான கரைசலில் முழுமையாக மூழ்கடிக்கவும். வெப்பநிலையை நிலைப்படுத்த அனுமதிக்கவும்.

4. சரிசெய்தல்:மீட்டரின் அளவுத்திருத்த செயல்பாட்டைத் தொடங்கவும். சாதனம் தானாகவே நிலைப்படுத்தப்பட்ட மதிப்பைப் படித்து அதன் அளவுருக்களை உள்நாட்டில் சரிசெய்யும் (அல்லது பயனரை அறியப்பட்ட நிலையான மதிப்பை உள்ளிடும்படி கேட்கும்).

5. சரிபார்ப்பு:உயர் துல்லியமான வேலைக்கு, இரண்டாவது, வேறுபட்ட நிலையான தீர்வைப் பயன்படுத்தி அளவுத்திருத்தத்தைச் சரிபார்க்கவும்.

VII. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டரின் பரவலான பயன்பாடுகள்

பல்வேறு துறைகளில் EC அளவீட்டின் பயன்பாடுகள் பரவலாகவும் முக்கியமானதாகவும் உள்ளன:

1. நீர் சுத்திகரிப்பு:தலைகீழ் சவ்வூடுபரவல் (RO) மற்றும் அயனியாக்கம் நீக்க அமைப்புகளின் செயல்திறனைக் கண்காணித்தல். மிகத் தூய்மையான நீரின் கடத்துத்திறன் அதன் தரத்தின் நேரடி அளவீடாகும் (குறைந்த µS/cm என்பது அதிக தூய்மையைக் குறிக்கிறது).

2. சுற்றுச்சூழல் அறிவியல்:இயற்கை நீர்நிலைகளின் (ஆறுகள், ஏரிகள், நிலத்தடி நீர்) ஒட்டுமொத்த ஆரோக்கியம் மற்றும் உப்புத்தன்மையை மதிப்பிடுதல், பெரும்பாலும் சாத்தியமான மாசுபாடு அல்லது கனிம ஓட்டத்தின் குறிகாட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. விவசாயம் மற்றும் தோட்டக்கலை:கட்டுப்படுத்துதல்ஊட்டச்சத்து கரைசல் செறிவுஹைட்ரோபோனிக்ஸ் மற்றும் உரமாக்கலில். தாவர ஆரோக்கியம் நேரடியாக உணவளிக்கும் நீரின் EC அளவைப் பொறுத்தது.

4. தொழில்துறை செயல்முறை கட்டுப்பாடு:கரைந்த திடப்பொருட்களின் செறிவை ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்க வரம்புகளுக்குள் பராமரிப்பதன் மூலம் அளவு மற்றும் அரிப்பைத் தடுக்க குளிரூட்டும் கோபுரங்கள் மற்றும் பாய்லர்களில் ஊதுகுழல் சுழற்சிகளை ஒழுங்குபடுத்துதல்.

5. உணவு மற்றும் பானங்கள்:தரக் கட்டுப்பாடு, பொருட்களின் செறிவை அளவிடப் பயன்படுகிறது (எ.கா., உப்பு கரைசல்களில் உப்பு அல்லது பானங்களில் அமில செறிவு).

VIII. மின் கடத்துத்திறன் மீட்டருக்கும் pH மீட்டருக்கும் என்ன வித்தியாசம்?

இரண்டும் திரவ பகுப்பாய்விற்கு அவசியமான கருவிகளாக இருந்தாலும், EC மீட்டர் மற்றும்thஇpH மீட்டர்மீஸ்யூரிஒரு தீர்வின் அடிப்படையில் தனித்துவமான பண்புகள்:

ஒரு விரிவான நீர் பகுப்பாய்வில், இரண்டு அளவுருக்களும் அவசியம். உதாரணமாக, அதிக கடத்துத்திறன் பல அயனிகள் இருப்பதாக உங்களுக்குச் சொல்லும் அதே வேளையில், அந்த அயனிகள் அமிலத்தன்மை அல்லது காரத்தன்மைக்கு முக்கியமாக பங்களிக்கின்றனவா என்பதை pH உங்களுக்குச் சொல்கிறது.