Danas je nabavljen konduktometar tvrtke IEV iz Slovenije pod oznakom MA 5960 iz 1960-tih godina. Konduktometar je uređaj za mjerenje električne vodljivosti tekućina (elektrolita). Električna vodljivost je recipročna električnom otporu (G=1/R) a izražava se u mjernoj jedinici Siemens po metru (S/m). Vodljivost ili specifični otpor tekućina mjeri se izmjeničnom strujom, obično frekvencije oko 1 kHz, jer bi primjenom istosmjerne struje ubrzo došlo do elektrolize i polarizacije tekućine, a time i do pogreške kod mjerenja. Vodljivost (ili otpor) otopine elektrolita ovisi o temperetauri otopine, te o broju i naboju prisutnih iona kao i o njihovoj vrsti, odnosno sposobnosti da provode električnu struju. Također, na mjerenje vodljivosti utječe i mataerijal od kojeg su napravljene mjerne elektrode, njhova efektivna površina i udaljenost. Sve ovo upućuje na činjenicu kako su za precizna mjerenja konduktometrom potrebna i precizna baždarenja instrumenta na priključenu konduktometarsku sondu. Kemijski čista voda ima električnu vodljivost od 0,055 µS/cm, a voda za piće ne bi smjela imati vodljivost veću od 1 mS/cm na 20°C.
Na konduktometru MA 5960 skala je baždarena u jedinicama otpora tako da se ovim instrumentom zapravo mjeri električni otpor tekućina (u rasponu 10 Ω do 10 MΩ) iz kojeg se zatim može izračunati i električna vodljivost. Kao indikacijski instrument služi “magično oko”, a to upućuje na zaključak da se radi o mosnoj metodi mjerenja otpora, vjerojatno Wheatstoneovim mostom. U takvom mostu grane čine mjerni potenciometar (sa skalom 1 – 10), nepoznati otpor tekućine na stezaljkama Rx, te otpornici za mjerne opsege (ukupno šest opsega koji se preklapaju sklopkom na desnoj strani prednje ploče). Ravnotežu mosta (nulu) označava najveći otvor magičnog oka.
Na instrumentu još nalazimo mrežnu sklopku IZKLOP sa potenciometrom OBČUTLJIVOST kojim se podesi širina otvora magičnog oka tako da je najpogodnija za očitanje, manja osjetljivost za grubo traženje ispravnog mjernog opsega, a veća osjetljivost za precizno određivanje maksimalnog otvora indikatora.
Kontrola označena sa –0– je zapravo promjenjivi kondenzator paralelno spojen priključnicama Rx kojim se vjerojatno kompenzra (baždari) priključena konduktometrijska sonda.
S obzirom da su nabavljena tri primjerka konduktometra MA 5960 možemo usporediti njihove komponente u unutrašnjosti. Vidimo kako se MA 5960 bazira na tri elektronske cijevi: dvostruka trioda ECC83, pentoda EF80 i magično oko EM84. Ispravljanje anodnog napona vrši se poluvodičkim punovalnim diodnim ispravljačem. Praćenjem osnovnih veza možemo zaključiti da je ECC83 u krugu pojačala indikacijskog napona iz mjernog mosta za prikaz na EM84, dok je EF80 u krugu napajanja mosta izmjeničnim naponom (sinusni oscilator 940 Hz) gdje se napajanje vrši preko VF transformatora kako bi se izjednačila izlazna impedancija elektronske cijevi sa otporom mjernog mosta.
Jedinu razliku koju možemo primijetiti je u upotrebi tipa elektrolitskog kondenzatora za mrežno filtriranje i u pojedinim pasivnim komponentama. Elektronske cijevi su zasigurno već bile mijenjane, a u originalu su najvjerojatnije sve bile domaće proizvodnje (EI).
Osnovne komponente konduktometra MA 5960 vrlo se lako raspoznaju na šasiji. Gore desno je 6-položajna sklopka za prebacivanje odgovarajućih otpornika za pojedine mjerne opsege, a ispod nje se uočava VF prigušnica u krugu filtriranja mjernog napona koji se sa pojačala ECC83 dovodi na indikacijsku elektronku EM84. U sredini je smješten VF transformator za napajanje mjernog mosta (ispod žutog kondenzatora 0,33 µF / 350V). Na desnoj strani je potenciometar mjernog mosta, a ispred njega mrežni transformator. Desno od mrežnog transformatora je Graetzov poluvodički ispravljač anodnog napona. U prvom planu su elektronke ECC83 (pojačalo) i EF80 (oscilator), filtarski elektroliti i potenciometar za kalibraciju ulaznog mjernog napona za indikatorsku cijev EM84. Sama cijev EM84 pričvršćena je horizontalno na gornjem dijelu kućišta.
Gore se lijepo uočava punovalni ispravljač, a dolje VF prigušnica.
Za mjerenje vodljivosti potrebno je nabaviti (ili izraditi) konduktometrijsku ćeliju koju u biti čine dvije elektrode određene površine i na određenom razmaku smještene u prikladnu cijev koja se uranja u tekućinu. Odnos između spomenute površine i razmaka elektroda unutar ćelije predstavlja konstantu te ćelije i taj broj potreban nam je kod računanja vodljivosti po jednostavnoj formuli G=k/R (G-specifična vodljivost, k-konstanta mjerne konduktorske ćelije, R-očitani otpor na skali instrumenta). Određivanje konstante ćelije najlakše se dobije mjerenjem vodljivosti neke unaprijed poznate otopine na poznatoj temperaturi.
Gore se vidi montaža pasivnih komponenti konduktometra, a dolje je bolji pogled na VF transformator i promjenjivi kondenzator za kalibraciju sonde.
Električnu ispravnost naših uređaja testirali smo spajanjem poznatih vrijednosti otpora na stezaljke Rx. Pri tome je na svim uređajima na stezaljkama Rx izmjeren izmjenični napon efektivno cca 3,7 V i frekvencije oko 940 Hz. Mjerenje otpora se vrši tako da se mijenjaju mjerni opsezi i okreće potenciometarska skala sve dok se na indikacijakoj cijevi ne postigne najšira sjena između fluorescentnih zraka zaslona. Za precizno određivanje najveće širine sjene služimo se potenciometrom OBČUTLJIVOST. Kod mjerenja smo koristili Otporne dekade MA2100, MA2102 i MA2110 (ISKRA, IEV) te je ustanovljeno da su sva tri primjerka konduktometra MA 5960 ispravna.
Danas su u upotrebi suvremeni digitalni konduktometri koji imaju automatsku kalibraciju i izravni prikaz izmjerene vrijednosti u Siemens-ima. Ono što pak veseli kod ovog uređaja to je njegov bezvremenski vintage duh, koji iako gubi na polju uznapredovale tehnologije, zbog svoje specifične osebujnosti i stila nikada neće biti prepušten zaboravu 🙂