在生物制藥、純水制備、發酵工藝、食品飲料等行業，電導率是表征溶液離子濃度、水質純度與工藝組分變化的關鍵在線參數。瑞士哈美頓(Hamilton)Conducell 系列電導率傳感器，覆蓋二電極、四電極、一次性電極等多種技術形態，依托 Arc 智能傳感技術，兼顧高精度、衛生級耐受能力與數字化集成能力，是制藥無菌工藝、WFI 注射用水、生物反應器在線監測主流傳感方案。
哈美頓電導率傳感器基于溶液離子導電特性設計，主流分為兩類核心結構：
二電極原理：一對金屬電極施加交變交流信號，測量兩極間溶液電阻，結合電極常數換算電導率數值，專為低電導超純水場景優化。
四電極原理：兩對電極分離激勵電流與電壓檢測環節，從根源消除電極極化效應，大幅拓寬測量量程，適配從低電導到高電導的復雜介質。
全系列內置Pt1000/NTC溫度元件，自動修正溫度對離子遷移率的影響，直接輸出25℃標準電導率數值，消除溫度波動帶來的數據偏差。
搭載Arc智能傳感技術，校準參數、電極常數、設備診斷信息直接存儲在傳感器本體，無需依賴變送器保存數據，支持4-20mA模擬量與Modbus數字信號雙輸出，可直接對接PLC控制系統。
溶液電導率本質是溶液中帶電離子在外加電場下定向遷移形成電流的能力，電導 G 為溶液電阻 R 的倒數，電導率 κ=G×K(K 為電極常數)。哈美頓電導率傳感器主要采用二電極法、四電極法兩大接觸式測量架構，配套內置 PT1000 高精度溫度傳感器，自動完成溫度補償，消除溫度對離子遷移速率帶來的測量偏差。
1. 二電極測量原理
傳感器內置一對金屬電極，向電極施加高頻交流激勵信號，避免直流供電造成的電極極化。通過檢測兩極之間溶液電阻，結合出廠標定的電極常數計算電導率。
二電極結構電極常數小，信號靈敏度高，適合低電導率介質，例如超純水、注射用水 WFI 等微量離子場景。
局限：在高離子濃度溶液中，電極表面容易發生離子堆積，產生極化效應，造成測量漂移，不適合高電導工況。
2. 四電極測量原理
四電極包含兩對獨立電極：一對電流激勵電極，一對電壓采集電極。激勵電極向溶液通入恒定交流電流，電壓電極采集溶液兩端電位差，電壓電極幾乎無電流流過，從根源抑制電極極化效應。
這是哈美頓衛生級在線傳感器的核心技術優勢：
- 量程范圍大幅拓寬，可實現 0.1 μS/cm～500 mS/cm 寬范圍線性測量，同一支傳感器可兼顧低電導純水與高離子濃度發酵液；
- 測量線性度好，適合工藝介質電導率波動劇烈的生產工況；
- 鉑金 / 不銹鋼電極可選，鉑金電極抗腐蝕性能更強，適配生物制藥復雜料液。
3. 一次性四電極傳感器
同樣基于四電極原理，分為一次性傳感貼片 + 可復用 Arc 讀取模塊。貼片可直接焊接在生物一次性反應袋上，支持伽馬射線滅菌，滿足一次性生物工藝無菌無交叉污染要求，材料滿足生物相容性標準。
溫度補償機制
溶液電導率具備明顯溫度系數，溫度變化會直接改變離子遷移速度。哈美頓傳感器集成 PT1000 溫度元件，實時采集介質溫度，內置算法自動將實測電導率換算至 25℃標準值，大幅降低溫度波動帶來的測量誤差，這在純水系統中尤為關鍵。
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