ما تغطيه هذه الفئة
يُجيب محلّل العملية عن سؤال كيميائي باستمرار، داخل المنشأة، دون أن تُحمل عينة إلى منضدة. فالأس الهيدروجيني (pH)، والموصلية، والأكسجين المذاب، والعكارة، والكلور المتبقي، والرطوبة، وتكوين الغازات، كلُّها يُقاس بهذا الطريق؛ والنتيجة تغذّي عادةً حلقة تحكم، أو مضخّة حقن، أو سجل التزام، لا شخصًا.
والذي يفصل هذه الفئة عن التحليل المخبري هو المهمة لا الكيمياء. فالمحلّل أثناء التشغيل يجب أن يحتمل العينة كما تصل فعلًا: حارّة، مضغوطة، حاملة صلبّات، أو دفعات غازية، أو ما يترك ترسّبات؛ ويُقاس عليه بمدى الانجراف وبالمسافة بين صيانة وأخرى أكثر ممّا يُقاس على أعلى قدرة تمييز يستطيع عرضها. وجهاز المنضدة الذي يقيس المعامل نفسه يحقّ له أن يفترض عينة نظيفة مكيَّفة، أما الجهاز داخل الخط فلا يحقّ له.
يأتي المشترون بنقطة قياس لا برقم طراز: فتحة على أنبوب، أو خزان، أو حوض، أو مدخنة. ومعظم الهندسة التي تلي ذلك يتناول العينة نفسها، لأن محلّلًا لا يصله ما يمثّل العينة سيبلّغ الرقم الخاطئ بثبات وانتظام.
أنواع المنتجات في تحليل العملية
| نوع المنتج | كيف تقيس | ما تُحدَّد من أجله عادةً |
| محلّل pH | الجهد الناشئ بين قطبي القياس والمرجع، مُسنَدًا إلى معايرة بمحاليل منظِّمة | تعادل مياه الصرف، والحقن الكيميائي، ومياه التبريد: كل نقطة يُوضع فيها نطاق تحكّم حول التعادل، وتكون وصلة المرجع هي الجزء الذي يحتاج اهتمامًا |
| محلّل ORP | جهد على قطب خامئ يُقرأ مقابل مرجع، يتبع المؤكسد لا الحمض | التحكم في التطهير، وتفكيك السيانيد والكروم، حيث تتبّع القيمة قوة الأكسدة لا الأس الهيدروجيني |
| محلّل التوصيل الكهربائي | المقاومة عبر خلية معلومة الهندسة، مصحَّحة إلى درجة حرارة مرجعية | مراقبة وحدات نزع الأملاح والتناضح العكسي، ومياه الشطف، والتحكم في التركيز، وكشف التسرّب بين وسطين |
| محلّل الأكسجين المذاب | تيار الاختزال في خلية مغطّاة بغشاء، أو إخماد وميض نقطة مضيئة | التحكم في أحواض التهوية، ومياه تغذية الغلايات، ومراقبة نازعات الأكسجين، وأي حدّ للأكسجين المذاب |
| محلّل العكارة | الضوء المتشتّت بزاوية بفعل الجسيمات العالقة، أو فقد الضوء النافذ | أداء المرشّحات، ومياه الصرف النهائية، ومآخذ المياه الخام، ومعالجة مياه الشرب |
| محلّل الكلور | تفاعل لوني مع كاشف، أو خلية أمبيرومترية مغطّاة بغشاء | التحكم في التطهير بعد التكلور أو الحقن، ومياه الشرب، ودوائر غسيل العملية |
| محلّل الرطوبة | سلوك سعوي، أو عند نقطة الندى، أو على الزركونيا، مع تكييف العينة قبلها | الهواء المضغوط وهواء الأجهزة، والمجفّفات، وخطوط الغاز التي تُتلف الرطوبة ما بعدها |
| محلّل الغازات | الامتصاص غير المشتت للأشعة تحت الحمراء، أو الخلية الكهروكيميائية، أو القياس البارامغناطيسي أو بالزركونيا | ضبط الاحتراق، ومراقبة المداخن، ونقاء غاز العملية، والغاز الحيوي |
مقاييس TDS، ومقاييس الملوحة، ومحلّلات جودة المياه، ومحلّلات الأكسجين، ومحلّلات CO2، وملحقات تكييف العينة التي تجلس أمام المحلّل، كلُّها تُدرَج ضمن هذه الفئة أيضًا.
كيف تختار محلّل عملية
نادرًا ما يوجد جهاز واحد صحيح لمهمة، لكن توجد دائمًا قائمة مختارة يمكن تسويغها ومجموعة إجابات تُقصي ما عداها. وهذه هي الأسئلة التي تحسم الأمر.
- حال العينة قبل كل شيء: درجة الحرارة، والضغط، والصلبّات، والزيت، والغاز العالق، وهل يصل التدفق تيّارًا ثابتًا أم دفعات. فمعظم مشاكل المحلّل تبدأ قبل المحلّل.
- هل تُحرّك القراءة حلقة تحكم أم سجل التزام. فالحلقة تتحمّل انحرافًا عرضيًا لا يتحمّله سجل التصريف، والمهمتان تبرّران فاصلَي صيانة مختلفين وتسجيلًا مختلفًا.
- ضبط الامتداد حول نطاق التحكّم لا حول أوسع مدى يستطيع الجهاز عرضه، لأن القدرة على التمييز المصروفة خارج نطاق العمل قدرة ضائعة داخله.
- الانجراف وفاصل المعايرة، وهما في جهاز أثناء التشغيل أهمّ من القدرة على التمييز؛ فالعمل دون رقيب هو كل معنى أن يكون الجهاز أثناء التشغيل.
- مواد الاستهلاك وتوفّرها: الأقطاب، والأغشية، والإلكتروليت، والكاشف؛ فحياتها محدودة، وهل يمكن تبديلها دون فصل وصلية العملية، هو ما يقرّر كلفة التشغيل الحقيقية.
- التركيب والوصول: غمر، أو جريان خلال، أو مجرى جانبي، أو قابل للسحب. والحسّاس الذي يُسحب دون تصريف الخط يستحق أن يُقرَّر من البداية لا أن يُضاف لاحقًا.
- تكييف العينة: تبريد، أو خفض ضغط، أو ترشيح، أو نزع غاز، أو مجرى جانبي بمؤشر تدفق. وكل واحدة تضيف نقطة عطل، وكلها من النطاق لا من محادثة لاحقة.
- الخرج والتكامل: حلقة تيار واحدة معزولة لكل معامل، أو وصلة رقمية، ومرحلّات إنذار وغسيل، وهل يُنهي الإشارة متحكّم أم مُرسل.
- البيئة عند الغلاف: درجة الحرارة المحيطة، والرطوبة، والجوّ الأكّال، والغسيل، وتصنيف المنطقة. وغلاف الإلكترونيات كثيرًا ما يعطل قبل الحسّاس.
استعراض عملية الاختيار بالترتيب
- سمِّ نقطة القياس وما الذي يُستعمل الرقم لأجله: تحكم، أم إنذار، أم حقن، أم سجل تصريف.
- صف العينة كما تخرج من الفتحة: درجة الحرارة، والضغط، والصلبّات، والزيت، والغاز، والكيمياء المتوقّعة؛ وهل هي مستمرة أم متقطّعة.
- بيّن ما يُسمح للتركيب أن يغيّره في العينة، وضع منظومة التكييف في النطاق مع المحلّل في الوقت نفسه.
- ثبّت الامتداد حول نطاق التحكّم، ودوّن القدرة على التمييز اللازمة عند نقطة القرار، وسجّل روتين المعايرة الذي يجب أن تحمله القراءة.
- اختر تقنية الاستشعار من كيمياء العينة باستعمال جدول المقارنة أعلاه، ثم أكّد روتين الصيانة الذي تستلزمه تلك التقنية.
- اختر التركيب بحسب الوصول، وبحسب هل يمكن عزل الخط: غمر، أو داخل الخط، أو مجرى جانبي، أو قابل للسحب.
- ثبّت المخرجات، ومرحّلات الإنذار والغسيل، وهل يلزم متحكّم محلي أم تذهب القيمة مباشرة إلى نظام التحكم.
- قرّر الغلاف، وتصنيف المنطقة، وترتيب الغسيل، ثم أكّد أن الصيانة يمكن أن تُجرى بأمان ودون إيقاف.
مقارنة التقنيات
| التقنية | الأكثر ملاءمة ل | الحدود | القياس المعتاد |
| القطب الزجاجي (القياس الجهدي) | القياس المائي العام، وأغنى خبرة تشغيلية معه | وصلة المرجع تتّسخ، أو تجفّ، أو تُسمَّم؛ وتلزم معايرة بمحلّين منظّمين لا تحقّق نقطة واحدة | pH و ORP |
| قطب الحالة الصلبة ISFET | الخدمة القاسية أو كثيرة التنظيف، حيث تنكسر الكبسولة الزجاجية | حسّاس للضوء وللجفاف، وروتين صيانته يختلف عن الزجاج، فلا يتبادلان في إجراء واحد | pH |
| الخلية الأمبيرومترية ذات الغشاء | الأكسجين المذاب والكلور المتبقي قياسًا مستمرًا | الغشاء والإلكتروليت مواد استهلاك؛ ويجب أن يكون الجريان أمام الغشاء مستقرًا، وإلّا انجرفت القراءة معه | الأكسجين المذاب، والكلور |
| التشتت الضوئي | العكارة والصلبّات العالقة من المستوى المنخفض إلى المرتفع | يقرأ حالة النافذة بقدر ما يقرأ الماء، فيعتمد على مجرى جانبي نظيف وممثِّل | العكارة، والصلبّات العالقة |
| الطريقة اللونية | المعاملات التي تحتاج تفاعلًا مع كاشف محدّد كي تظهر | استهلاك الكاشف وعمره التخزيني؛ وخطوط الحقن يجب أن تبقى مفتوحة؛ وفاصل الصيانة يحدّده حجم الكاشف | الكلور وغيرها من المعاملات الملوِّنة |
| NDIR والزركونيا والسعوية | تكوين الغاز، وأكسجين الاحتراق، ونقطة الندى | الغبار، والمتكثّفات، والمكوّنات الأكّالة تهاجم الخلية إلّا إذا أُزيلت بالتكييف قبلها | CO2 و CO و O2 والرطوبة |
المعاملات التي يجب تأكيدها قبل الطلب
ما يبقى بعد اختيار التقنية هو قائمة قيم لا يستطيع موقع التركيب إلا هو أن يوفرها. وهذه هي القيم التي تغيّر الموديل، أو السعر، أو مدة التنفيذ:
- نقطة القياس: ما يُقاس، وأين يقع في العملية، وماذا تتحكم به القراءة.
- ظروف العينة عند الفتحة: درجة الحرارة، والضغط، والتدفق، والصلبّات، والزيوت والشحوم، والغاز العالق، وأي سلوك متقطّع.
- الكيمياء التي تؤثّر في الحسّاس: المدى المتوقع، والتركيز، وأي أنواع قد تلوّثه أو تُسمّمه.
- الامتداد ونطاق التحكّم، مع القدرة على التمييز اللازمة عند نقطة اتخاذ القرار.
- روتين الصيانة المتوقّع: مَن يُعاير، وكم مرة، وهل يمكن سحب الحسّاس دون تصريف الخط.
- تكييف العينة المطلوب: تبريد، أو خفض ضغط، أو ترشيح، أو نزع غاز، أو مجرى جانبي بمؤشر تدفق.
- التركيب والوصلية: غمر، أو جريان خلال، أو تجهيز قابل للسحب، أو تركيب خارجي، مع أبعاد الأنبوب أو الحوض ومادته.
- المخرجات والاتصال: عدد حلقات التيار المعزولة، والوصلة الرقمية، ومرحّلات الإنذار، وأين تنتهي الإشارة.
- التغذية والغلاف: جهد التغذية، والتركيب في لوحة أو على جدار، والحماية من الدخول، وترتيب الغسيل.
- البيئة والتصنيف: الظروف المحيطة، والجوّ الأكّال، وهل منطقة التركيب مصنّفة.
الأرقام مذكورة لا مُفترضة
تختلف المواصفات من موديل إلى آخر ومن تطبيق إلى آخر، لذلك لا تُذكر على هذه الصفحة أي قيمة أداء. وعندما لا يكون أحد المعايير موثَّقًا لموديل بعينه، تقول صفحة المنتج ذلك بدل سدّ الفجوة برقم معقول الظنّ. أرسل القيم أعلاه ونعيد إليك القيم التي يلتزم بها الموديل المحدَّد فعلًا.
أين تُستخدم هذه الأجهزة
