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LDL Sensoren: Technologie

Leitfähigkeit misst, wie gut eine Substanz einen elektrischen Strom leitet. Sie wird beeinflusst durch die Anzahl von freien Ionen (Salze, Säure, Lauge) im Medium sowie durch die Mediumtemperatur: Je mehr freie Ionen, desto höher die Leitfähigkeit. Typischerweise besteht ein Leitfähigkeitssensor aus zwei medienberührenden Metalplatten. Gibt man zwei Elektroden in ein leitfähiges Medium und legt eine Spannung an, so fließt ein Strom.

Die positiv geladenen Ionen (Kationen) bewegen sich zur negativ geladenen Elektrode und die negativ geladenen Ionen (Anionen) bewegen sich zur positiv geladenen Elektrode. Je mehr freie Ionen sich im Medium befinden und je höher die elektrische Leitfähigkeit des Mediums, desto höher ist auch der Strom.

Die SI-Einheit für Leitfähigkeit ist Siemens pro Meter (S/m). Die folgende Abbildung zeigt die Leitfähigkeitswerte für einige gängige Medien.


Es gibt zwei Methoden, die Leitfähigkeit zu messen, galvanisch und induktiv. Die Wahl hängt von der Leitfähigkeit des Mediums, der Korrosivität der Flüssigkeit und dem Schwebstoffanteil ab.

Galvanische Leitfähigkeitssensoren (LDL1xx)

Der galvanische Leitfähigkeitssensor von ifm hat zwei metallische Elektroden wie andere direkt messende Leitfähigkeitssensoren. Der Unterschied bei unserem Design besteht darin, dass das Sensorgehäuse und die Metallrohrleitung als erste Elektrode dienen und die Metallspitze des Sensors als zweite Elektrode dient.

Zwischen Sensorspitze und Gehäuseverschraubung wird eine Spannung angelegt und der Stromfluss gemessen.

Induktive Leitfähigkeitssensoren (LDL2xx)

Ein induktiver Leitfähigkeitssensor besteht aus zwei mit Draht umwickelten Metallspulen, die in einem Körper aus Kunststoff eingeschlossen sind (ifm Produkte verwenden PEEK). Die erste Spule (Sendespule) erzeugt eine elektrische Spannung in der Flüssigkeit. Je nach Leitfähigkeit des Mediums entsteht nun ein Wechselstrom. Dieser erzeugt in der zweiten Spule (Empfangsspule) ein magnetisches Wechselfeld, das proportional zur Leitfähigkeit des Mediums ist.

Induktive Leitfähigkeitsmessung hat mehrere Vorteile:

  • Hohe Resistenz gegen Korrosion dank der PEEK-Spitze.
  • Unempfindlich gegen Feststoffe im Medium, solange der Messkanal nicht verstopft.
  • Kein Einfluss durch Medien mit hoher Leitfähigkeit.

Einfluss der Temperatur

Die Leitfähigkeit eines Materials hängt besonders stark von Temperatur ab – ungefähr 1…5% pro °C. Alle Leitfähigkeitssensoren haben zur Kompensation bei Temperaturänderungen im Medium eine eingebaute Temperaturmessung.

Position der Temperatursensoren in LDL200 (links) und LDL100 (rechts)

LDL-Sensoren Weitere Merkmale

In Kabelanschlussräume und Kabelverschraubungen kann Feuchtigkeit eindringen. Dies ist oft eine Schwachstelle bei Sensoren, die im Nassbereich installiert sind. Die LDL-Familie reduziert Ausfälle dank eines all-in-one-Transmitters mit IP68 / IP69K. Die Sensoren haben ein geschlossenes Edelstahlgehäuse, PEEK Messspitze und verzichten auf einen Kabelanschlussraum und eine Kabelverschraubung.

Alle LDL Leitfähigkeitssensoren haben im Lieferumfang ein Werkszertifikat und sind out-of-the-box betriebsbereit. Unter der Seriennummer des Sensors steht ein kostenloses Werkszertifikat als Download auf unserer Homepage bereit.

Dank IO-Link können die Sensoren mit dem Parameter Calibration Gain (CGA) und einer Standard- oder Referenzlösung auch im Feld kalibriert werden.

Die LDL-Familie mit geschlossenem Gehäuse und Industriestandard M12 Anschluss.