IIntroducción: Por Qué Medir Conductividad y TDS es Crítico en Industria
En la automatización de procesos industriales, medir la conductividad eléctrica y los sólidos disueltos totales (TDS) es esencial para garantizar calidad, seguridad y eficiencia.
Por ejemplo, en el tratamiento de agua en calderas y torres de enfriamiento, controlar estos parámetros evita incrustaciones y corrosión.
Además, en procesos químicos y farmacéuticos, asegura que el producto final cumpla especificaciones y normativas.
Para el instalador o operador de instrumentación, contar con datos confiables permite reducir paros no programados, optimizar mantenimiento y tomar decisiones basadas en información precisa.
¿Qué es la Conductividad?
La conductividad eléctrica mide la capacidad de una solución para conducir corriente eléctrica.
Dicho de otra manera, está directamente relacionada con la concentración de iones disueltos: a mayor concentración, mayor conductividad.
Por ejemplo:
- Agua ultrapura: 0.05–1 μS/cm
- Agua potable: 50–800 μS/cm
- Soluciones industriales (salmuera, efluentes): >5,000 μS/cm
Por lo tanto, monitorear este valor permite detectar variaciones en la calidad del agua o de la solución de proceso.
La medición de TDS (Total Dissolved Solids), por su parte, se calcula a partir de la conductividad mediante un factor de conversión (típicamente entre 0.5 y 0.7). Así, se obtiene una estimación de la concentración total de sales en ppm (mg/L).
Cómo Funciona un Medidor de Conductividad y TDS
El principio de operación es sencillo pero preciso. Los medidores de conductividad utilizan una celda de medición formada por dos electrodos o un sistema inductivo. Primero, el equipo aplica una corriente alterna y mide la resistencia eléctrica de la muestra.
A continuación:
- El instrumento detecta la resistencia y la convierte en conductancia.
- La conductancia se ajusta por la constante de celda (K) para obtener conductividad (μS/cm o mS/cm).
- Finalmente, si el equipo incluye cálculo de TDS, multiplica la conductividad por el factor seleccionado y muestra el valor en ppm.
Ejemplo práctico:
Si un agua de proceso mide 1,000 μS/cm y el factor de conversión es 0.65, el TDS estimado será 650 ppm.
Instalación Paso a Paso en Ambientes Industriales
Para lograr lecturas confiables, la instalación es tan importante como el instrumento. Por lo tanto, sigue estas recomendaciones:
- Selecciona el tipo de celda correcto
- Celdas de 2 electrodos → ideales para baja conductividad (<1,000 μS/cm).
- Celdas de 4 electrodos → recomendadas para soluciones de mediana a alta conductividad, ya que reducen errores por polarización.
- Celdas toroidales (inductivas) → perfectas para soluciones muy conductivas (>10 mS/cm), con alto contenido de sólidos en suspensión o químicamente agresivas. Como no tienen electrodos en contacto directo con el líquido, requieren menos mantenimiento y son más resistentes a incrustaciones y corrosión.
- Ubicación adecuada del sensor
- Instala en línea de flujo constante y representativo.
- Evita zonas de turbulencia excesiva o bolsas de aire.
- Además, mantén la celda siempre sumergida para evitar lecturas erráticas.
- Temperatura controlada
- Dado que la conductividad depende de la temperatura, utiliza sensores con compensación automática para mejorar la precisión.
- Materiales compatibles
- Selecciona electrodos en acero inoxidable, titanio o grafito, o celdas toroidales en PFA o PVDF para líquidos corrosivos.
- Consideraciones eléctricas
- Aleja el cableado de fuentes de interferencia eléctrica.
- Asimismo, utiliza blindaje y puesta a tierra adecuada.
- Calibración periódica
- Usa soluciones patrón certificadas.
- Como resultado, asegurarás que los equipos mantengan su exactitud en el tiempo.
Errores Comunes a Evitar
Incluso con buenos equipos, ciertos errores pueden comprometer las mediciones.
Por ello, evita lo siguiente:
- Instalar la celda en líneas con flujo intermitente, lo que genera lecturas inestables.
- Descuidar la limpieza de electrodos, provocando desviaciones y fallas prematuras.
- Usar celdas de electrodos en fluidos muy sucios, cuando la opción toroidal sería más adecuada.
- Omitir la compensación de temperatura, lo que afecta la precisión.
- Aplicar factores de TDS genéricos sin ajustarlos al proceso real.
Mantenimiento y Buenas Prácticas
Un programa de mantenimiento preventivo mejora la vida útil de los equipos. Por consiguiente, considera estas acciones:
- Limpieza preventiva: utiliza soluciones suaves para eliminar incrustaciones o biofilm. Las celdas toroidales suelen requerir menos limpieza.
- Verificación en campo: compara lecturas con un medidor portátil para validar el desempeño.
- Revisión de cableado y conectores: evita falsos contactos y pérdidas de señal.
- Registro de datos: permite detectar desviaciones antes de que impacten el proceso.
Conclusión: Precisión que Protege tu Proceso
En conclusión, la correcta medición de conductividad y TDS es un pilar en la operación industrial moderna.
Una instalación adecuada y un programa de calibración bien definido garantizan datos confiables, menos paros y mayor vida útil de los equipos. Mantén tus medidores en óptimas condiciones, revisa periódicamente la instalación y ajusta factores de TDS según tu proceso.