Bei der Leitwertmessung für die Aquaristik ist es erforderlich, das Meßgerät in weiten Bereichen an die Wasserzusammensetzung anzupassen, weil auf der einen Seite die Weichwasser- und auf der anderen die Salzwasseraquarien berücksichtigt werden müssen. Dennoch muß, wenn damit andere Geräte gesteuert werden sollen, die Spreizung des Meßbereichs so gestaltet sein, daß eine große Genauigkeit mit der selben Elektrode in allen Wasserqualitäten möglich ist. Es wurden deshalb acht Meßbereiche geschaffen, die mit Steckbrücken umschaltbar sind. Die Empfindlichkeit ist so hoch, daß mit einem Wert von 3µS bei Vollauschlag gearbeitet werden kann. Der Leitwertschaltplan zeigt, daß die erzeugte Oszillatorspannung mit schnellen Dioden begrenzt und stabilisiert wird. Die resultierende Ausgangsspannung wird über einen Tiefpass mit einer 25mH Drossel gesiebt und geht dann erst zum Controller. Die Leitwertplatine des Leitwertmeßgeräts verfügt über eine einstellbare Verstärkung und eine Temperaturkompensation, mit der bei niedriegen Leitwerten zusätzliche Genauigkeit erzielt wird. Ansonsten ist in Aquarien, die ja immer mit konstanten Temperaturen gefahren werden, die Kompensation wenig hilfreich.

Entscheidendes und stabilitätsbestimmendes Bauteil ist die Leitwertelektrode, die mit Sorgfalt aufgebaut werden muß. Sie wird mit einem zweiadrigen, einzeln abgeschirmten Mikrofonkabel an der Leitwertplatine angeschlossen. Die Elektrode ist ein Dipol, der das Wasser als Dilektrikum benutzt und abhängig von der Salzkonzentration den Widerstand des Wassers zwischen den Polen mißt. Im Prinzip jede Elektrode verwendet werden, die in dem durch die Empfindlichkeitsbereichswahl der Schaltung realisierbaren Meßbereich liegt. Man sollte den lichten Abstand der Pole auf etwa 5 mm einrichten und die Länge der Pole auf zunächst etwa 10 mm.bei 4 mm Kohlestäben und auf etwa 20 mm bei 2 mm Edelstahl. Die Einkürzung der Pole erfolgt mit der höchsten Empfindlichkeit dergestalt, daß bei der Messung von destilliertem Wasser eine Ausgangsspannung von 2,5 Volt bei Mittenstellung des Verstärkungstrimmers erreicht wird. Dazu wird am besten eine Laubsäge und Schleifpapier verwendet.

Kohleelektrode

Werden Kohlestäbe verwendet, ist der Aufwand insofern größer, als die Verbindung zwischen den Stäben und denSignalleitungen nur mit einer gut leitenden Klemmvorrichtung möglich ist, weil man Kohle schließlich nicht löten kann. Dafür lassen sich die Kohlestäbe aber leicht in der Länge justieren. Die Kohlestäbe stammen möglichst aus einer leeren 1,5 Volt Stabbatterie und haben einen Durchmesser von 4 mm. Die Klemmvorrichtung besteht aus der Bronze-Spannzange eines 4 mm Labor-Drehknopfes, die man zuvor mit einem Cuttermesser vom umgebenden Kunststoff befreit. Dann wird die Signalleitung am Spannzangengehäuse angelötet und die Kohle in die Spannzange gesteckt und mit der Spannschraube festgezogen. Kohlestäbe haben den Vorteil, daß sie kein galvanisches Eigenleben führen und somit am wenigsten Messungen bei sehr niedrigen Leitwerten verfälschen.

Edelstahlelektrode

Werden Edelstahlelektroden verwendet, verringert sich der Aufwand dadurch, daß die Signalleitung direkt angelötet werden kann. Er erhöht sich aber durch schwierigere Justierung der Elektrodenlänge wegen der viel größeren Materialhärte. Sie besitzen darüberhinaus den Nachteil, daß bei sehr niedrigen Leitwerten durch Galvanisierprozesse die Messungen überlagert werden können.

Schutz der Elektrode vor mechanischer Beschädigung

Ist die Elektrode und getestet und vergossen, kann noch ein Schutzring aus einem Stück 25er PVC-Rohr gefertigt werden, der knapp höher ist als die Länge der Elektrodenpole. Am besten erhält er gegenüberliegend zwei Löcher 5 mm, durch die ggf. Luft entweichen kann, wenn die Elektrode eingetaucht wird. Die Verbindungslinie durch das Zentrum der Löcher durchquert dabei mittig die Lücke zwischen den Elektrodenpolen, damit das Wasser durch die Löcher zwischen den Polen durchgespült werden kann.

Abschirmung der Elektroden gegen elektrische Störfelder

In vielen Fällen wird es notwendig sein, die Elektrode gegen elektrische Störfelder abzuschirmen, die vor allem gern bei fließendem, mechanisch bewegtem Wasser durch Pumpenmotore u.s.w. auftreten können. Dies gilt im übrigen auch für alle anderen Elektroden. Die Abschirmung sollte dann in den o.g. Schutz vor mechanischer Beschädigung integriert und am Abschirmgeflecht der Elektrodenzuleitung angeschlossen werden. In der Praxis ist das aber schlecht lösbar, weil z.B. Edelstahl nicht lötbar ist. Insofern kann ich hier nur einen Vorschlag machen, der darin besteht, den oben beschriebenen PVC-Ring zweifach herzustellen und die beiden Teile – wobei das innere mit Längschnitt und Heraustrennen eines Streifens verkürzt werden muß – konzentrisch ineinander zu schieben. Zwischen die Außen- und die Innenschale kann man vor dem endgültigen Verkleben mit PVC-Kleber eine dünne, selbstklebende Kupferfolie, wie sie bei Conrad-Elektronik erhältlich ist, einbringen, die nach der Endmontage ja keinen Kontakt mehr mit dem Wasser hat. Die Folie ist lötbar und wird über einen dünnen Draht und eine innere Verbindung zur Abschirmung an Kabelmasse gelegt.

Das Foto zeigt die Leitwert-Platine fertig aufgebaut.