Johtavuusmittari, joka tunnetaan myös nimellä johtavuusmittari tai johtavuusanturi, on laite, joka mittaa liuoksen sähkönjohtavuutta. Johtavuus on mitta siitä, kuinka hyvin liuos johtaa sähkövirtaa, ja se on suoraan yhteydessä liuenneiden ionien pitoisuuteen liuoksessa. Tutkitaan kuinka johtavuusmittari toimii.
1. Perusperiaate
Johtavuusmittarin perusperiaate on Ohmin laki, jonka mukaan johtimen läpi kulkeva virta on suoraan verrannollinen sen yli syötettyyn jännitteeseen edellyttäen, että lämpötila ja muut fyysiset olosuhteet pysyvät vakioina. Johtavuusmittarissa jännite syötetään kahden liuokseen upotetun elektrodin yli ja tuloksena oleva virta mitataan.
2. Elektrodisuunnittelu
Johtavuusmittarissa käytettävät elektrodit on tyypillisesti valmistettu ruostumattomasta teräksestä tai platinasta, koska nämä materiaalit ovat korroosionkestäviä ja niillä on hyvä sähkönjohtavuus. Elektrodit on sijoitettu lyhyen välimatkan päähän toisistaan ja upotettu testattavaan liuokseen.
3. Mittausprosessi
Kun jännite syötetään elektrodien yli, liuoksessa liuenneet ionit siirtyvät kohti vastakkaisesti varautunutta elektrodia muodostaen sähkövirran. Johtavuusmittari mittaa tämän virran voimakkuutta, joka on suoraan verrannollinen liuoksen ionipitoisuuteen.
4. Lämpötilan kompensointi
Lämpötilalla on merkittävä rooli johtavuusmittauksissa, koska liuoksen johtavuus muuttuu lämpötilan mukaan. Tarkkojen tulosten varmistamiseksi useimmissa johtavuusmittareissa on lämpötilan kompensointiominaisuus. Tämä ominaisuus säätää automaattisesti johtavuusmittauksen liuoksen lämpötilan perusteella, mikä antaa tarkemman esityksen ionipitoisuudesta.
5. Näyttö ja tulkinta
Johtavuustesteri näyttää tyypillisesti mitatun johtavuusarvon yksiköissä, kuten mikrosiemensiä per senttimetri (μS/cm) tai millisiemensiä metriä kohti (mS/m). Nämä arvot voidaan tulkita tietyn sovelluksen yhteydessä. Esimerkiksi veden laatuanalyysissä korkeammat johtavuusarvot osoittavat korkeampaa liuenneen kiintoaineen pitoisuutta, kun taas kasvinviljelyssä johtavuusmittaukset voivat auttaa määrittämään ravinnepitoisuuden kasteluvedestä tai hydroponisista liuoksista.
Johtavuustesteri toimii mittaamalla liuoksen sähkönjohtavuutta elektrodien ja jännitelähteen avulla. Tuloksena oleva virta mitataan ja muunnetaan johtavuusarvoksi, joka näytetään tulkintaa varten. Lämpötilakompensointi varmistaa tarkat mittaukset eri lämpötiloissa.
