Eine Leitfähigkeitsmesszelle ist ein Gerät, das aus Elektroden besteht, die die elektrische Leitfähigkeit einer Substanz wie Wasser messen. Übliche Konfigurationen umfassen Zwei-Elektroden-Zellen und Vier-Elektroden-Leitfähigkeitszellen. Das Hauptmerkmal, das jeden Typ unterscheidet, ist die Zellkonstante der Leitfähigkeitsmesszelle, gekennzeichnet als der Buchstabe K. Elektrodengröße, der Abstand zwischen den einzelnen Elektroden und das Muster des vorhandenen elektrischen Felds bestimmen diese Zellkonstante. Sie ist höher für Zellen mit kleinen Elektroden, die weit voneinander entfernt sind, und niedriger für Zellen mit größeren Elektroden, die enger beieinander liegen.
Um eine Leitfähigkeitsmessung zu erhalten, müssen die Zellkonstante und die Leitfähigkeit des Materials multipliziert werden. Auch der Streufeldeffekt muss in die Gleichung einfließen, was vereinfacht wird, indem auch eine Messung einer Lösung mit bekannter elektrischer Leitfähigkeit durchgeführt wird. Durch die Kalibrierung einer Sonde mit einer Leitfähigkeitsmesszelle ist es möglich, eine unbekannte Zellkonstante zu berücksichtigen, die sich mit der Alterung der Elektrode ändert. Der Messwert wird auch bei der Messung auf einen realen Wert basierend auf der Umgebungstemperatur angepasst.
Eine Leitfähigkeitszelle mit zwei Elektroden verfügt über Elektroden, die aus Platin, vergoldetem Nickel, Titan oder Graphit bestehen. Die Zellen sind in Tauch- oder Durchflusskonfigurationen erhältlich und können aus Glas oder Epoxid hergestellt werden. Einige werden von Randfeldern nicht beeinflusst, insbesondere wenn das Messfeld im Elektrodenkörper verbleibt. Die meisten Arten von Leitfähigkeitsmessgeräten werden von der Konfiguration mit zwei Elektroden unterstützt.
Ein weiterer beliebter Typ von Leitfähigkeitsmesszellen ist die Version mit vier Elektroden. Dieses Design erleichtert das Messen, da es weniger Fehler in Bezug auf Polarisation oder Elektrodenverschmutzung gibt. Innerhalb des Messkreises fließt kein Strom, daher wird die Spannung durch die Innenringe des Geräts genau gemessen. Wechselstrom fließt durch einen äußeren Satz von Ringen auf der Zelle. Mit diesem Design der Leitfähigkeits-Durchflusszelle kann ein ganzer Leitfähigkeitsbereich gemessen werden.
Die Leitfähigkeitsmesszelle ist nur eine Komponente in einem Messsystem. Zur Messung der Leitfähigkeit benötigt der Anwender zusätzlich einen Messumformer und Regler zur Signalaufbereitung sowie ein Anschlusskabel. Ein ganzes System kann alles umfassen, komplett mit einem Mikroprozessor, um den Leitfähigkeitsmessprozess zu automatisieren. Neben der Temperaturkompensation sollte die Zelle auch mit einem automatisierten Verfahren zur Auswahl eines Bereichs und mit Umrechnungsfaktoren verwendet werden, die andere Lösungen als natürliches oder Salzwasser darstellen.