Co je analyzátor pH
Analyzátor pH spojitě a přímo na místě měří kyselost nebo zásaditost procesního proudu a tento odečet mění na signál, podle kterého může jednat řídicí systém. Kyselost se neměří přímo: čidlo vytváří malé napětí na skleněné membráně, jejíž odezva sleduje aktivitu vodíkových iontů roztoku, a analyzátor převede tento milivolfový signál na hodnotu pH podle teplotně kompenzované kalibrace.
Praktický rozdíl mezi analyzátorem a měřičem pH je v tom, co se stane po odečtu. Měřič se donese ke vzorku a odečte; analyzátor se instaluje do potrubí nebo nádrže a zůstává tam a drží signál pro dávkovací čerpadlo, regulátor nebo záznamník. Proto se tento typ objevuje všude, kde se pH musí držet, nikoli jen zkontrolovat - neutralizace odpadních vod, dávkování chemie, fermentace, úprava kotle a chladicí vody a potravinářské nebo nápojové procesy, kde se várka musí prokázat uvnitř pásma.
Většina potíží s těmito instalacemi není v elektronice. Je v elektrodě: zda přežije médium, zda referenční můstek zůstane průchodný v zarostlém nebo proteinovém proudu, a zda k ní někdo dosáhne, aby ji vyčistil a skalibroval. Tato stránka se věnuje těmto rozhodnutím a hranici mezi analyzátorem pH a sousedními měřeními, která se s ním často zaměňují.
Jak analyzátor pH měří
Skleněná měřicí elektroda a referenční elektroda tvoří článek, jehož napětí závisí na aktivitě vodíkových iontů roztoku mezi nimi. Vztah je logaritmický, takže jedna jednotka pH odpovídá pevné změně v milivoltech, nikoli lineární změně; analyzátor tento milivolfový rozdíl převede na odečet pH pomocí kalibrace stanovené na známých pufrech.
Z konstrukce plynou dvě skutečnosti. Zaprvé je měření srovnáním, takže referenční polovina článku je stejně důležitá jako polovina měřicí. Ucpaný nebo vyčerpaný referenční můstek se projeví unášeným nebo líným odečtem, který žádná překalibrace nevylečí. Zadruhé je skleněná membrána spotřebním dílem. Stárne, vysychá, když necháte elektrodu vyschnout, a napadá ji kyselina fluorovodíková i silný louh při zvýšené teplotě. Odečet pH, který nedrží kalibraci, obvykle hlásí stav elektrody, nikoli závadu vysílače.
Teplota mění výstup článku a mění i chemii procesu samotného. Automatická kompenzace teploty koriguje odezvu elektrody na měřenou teplotu, ale nedokáže napravit proces, jehož pH se s teplotou skutečně mění. To jsou dvě různé věci, a jen jedna z nich je problémem kompenzace.
Možnosti konfigurace
Většinu specifikace určují tato rozhodnutí, nikoli třída přesnosti. Každé omezuje to další, proto se projednávají v pořadí.
| Konfigurace | Co je možno upravit | Co skutečně rozhoduje |
| Typ měřicí elektrody | Skleněná baňka, plochá skleněná plocha a neskleněné pevné nebo antimonové provedení | Zda čidlo přežije médium a kolik údržby potřebuje. Plochá plocha vzdoruje oděru a narůstání tam, kde by se baňka zarostla nebo rozbitla. |
| Referenční systém | Jednoduchý, nebo dvojitý referenční můstek v gelovém, plnitelném nebo pevném provedení | Jak se reference chová v zarostlém, sirovodíkatém nebo proteinovém proudu. Dvojitý můstek odděluje referenci od vzorku, a to ji u agresivních médií drží při životě. |
| Kompenzace teploty | Automatická, s integrovaným nebo samostatným čidlem, nebo ruční | Zda odečet sleduje odezvu elektrody, jak se pohybuje procesní teplota. Bez ní správná elektroda hlásí špatné číslo pokaždé, kdy teplota neodpovídá kalibračnímu bodu. |
| Způsob montáže | Ponorné, zasunovací, průtočné a výsuvné nebo kulové armatury | Zda je čidlo dosažitelné a vytažitelné bez vyprázdnění potrubí. U tlakového potrubí to rozhoduje, zda je kalibrace běžná úloha, nebo odstávka. |
| Uspořádání vysílače | Integrovaná hlava montovaná na elektrodě, nebo samostatný analyzátor montovaný na vhodném místě | Zda se hodnota čte tam, kde je potrubí, nebo tam, kde ji člověk uvidí a obslouží. |
| Výstupy a řízení | 4-20 mA, alarmová a dávkovací relé a možnosti digitální sběrnice | Zda analyzátor jen hlásí hodnotu, nebo také ovládá dávkovací čerpadlo či ventil. Reléové řízení je to, co dovolí samostatnou neutralizační smyčku. |
| Způsob čištění | Ruční čištění, nebo automatický tryskový, kartáčový či ultrazvukový čistič | Jak často někdo musí otevřít potrubí. U zarůstající úlohy čisticí metoda z velké části určuje náklady na údržbu. |
| Procesní připojení a materiál těla | Velikost armatury, hloubka zasunutí a materiál smáččeného těla | Zda sestava přiboluje k existujícímu hrdlu a přežije médium při procesní teplotě a tlaku. |
Jak vybrat: analyzátor pH
| Hledisko | Proč o výsledku rozhoduje | Jak si to ujasnit před poptávkou |
|---|
| Rozsah pH a řídicí pásmo | Proces držený těsně u neutrálního bodu a proces, který se houpe přes celý rozsah, kladou na elektrodu i na kalibrační rutinu jiné nároky | Uveďte očekávaný rozsah a především pásmo, které se má držet. |
| Procesní teplota | Určuje jednak volbu elektrody, jednak to, jak dlouho čidlo vydrží | Uveďte normální a maximální teplotu včetně čisticího nebo sterilizačního cyklu. |
| Chemické prostředí | Kyselina fluorovodíková, silný louh, sulfidy a organika napadají každá jinou část článku | Uveďte každé médium, které čidlo uvidí, včetně čisticích prostředků. |
| Pevné látky, vlákna a sklon k narůstání | Narůst ucpe můstek dlouho předtím, než poškodí sklo | Popište, co je v proudu, a zda potrubí už teď potřebuje čistit. |
| Tlak, a zda se mění | Referenční můstek reaguje na tlak, a podtlak nebo kolísavý tlak může vtáhnout referenci do vzorku | Uveďte tlak v potrubí a zda je stálý. |
| Přístup pro údržbu | Analyzátor, ke kterému se nedá dosáhnout, je analyzátor, který driftuje | Řekněte, zda lze čidlo vytáhnout z běžícího potrubí, a kolik je kolem něj místa. |
| Klasifikace zóny a mytí vodou | Mění kryt a armatury, nikoli jen štítek | Uveďte klasifikaci a zda se prostor myje vodou. |
Pokud něco z toho ještě není určeno, pošlete to, co znáte. Nabídku lze vydat i podle popisu měřicí úlohy a po doplnění údajů ji upřesnit.
Nejbližší alternativy
analyzátor pH: to jsou typy, o které u poptávky obvykle skutečně jde, a bod, kde se o výběru vážně rozhoduje.
| Nejbližší alternativa | Jak se liší od analyzátoru pH |
| Průmyslové měřiče pH | Stejná chemie elektrody v jednodušší sestavě, určená k místnímu zobrazení, nikoli k řídicí smyčce. Když má odečet řídit dávkování nebo být spojitě zaznamenáván, je přístrojem analyzátor; když někdo potřebuje u nádrže jen vidět hodnotu, stačí měřič. |
| Analyzátory ORP (redox) | Měří oxidačně-redukční potenciál roztoku v milivoltech, což je to, co dezinfekce a některé oxidační dávkovací smyčky skutečně potřebují. Není náhradou za pH: chlorovaný proud může držet stálé pH, zatímco se mu mění ORP, a platí i obráceně. |
| Analyzátory vodivosti | Počítá rozpuštěné ionty, nikoli vodíkové ionty. Je mnohem odolnější v špinavých proudech a nepotřebuje referenční můstek, proto se upřednostňuje pro monitorování splachové vody a detekci kontaminace. Nerozliší kyselinu od zásady. |
| Analyzátory chloru | Měří zbytkový dezinfektant přímo. pH a chlor jsou v chemii spřížené, ale ve smyčce zaměnitelné nejsou: kde je povinností zůstatek volného chloru, měření pH a odvozování chloru shodu neprokazují. |
| Měřiče TDS | Udává celkový obsah rozpuštěných látek (TDS), obvykle odvozeně z měření vodivosti. Odpovídá na to, kolik látek je rozpuštěno, nikoli zda je roztok kyselý nebo zásaditý, a rovnováha mezi oběma na něj nemá vliv. |
| Analyzátory kvality vody | Víceparametrová sestava, která může mít kromě jiných i kanál pH. Vhodná pro monitorovací stanici, kde se z jednoho místa chtějí více odečtů; samostatný analyzátor je lepší volbou tam, kde se musí těsně řídit jedno měření. |
Čtyři z těchto alternativ se často specifikují tam, kde ve skutečnosti šlo o pH, a dva z nich neumí danou otázku zodpovědět vůbec. Vyřešit to před objednáním přístroje je levnější než to zjistit po instalaci.
Co by měla obsahovat vaše poptávka
První odpovědí může být nabídka místo souboru otázek, pokud poptávka tyto údaje obsahuje. Pokud hodnota není známa, pošlete popis úkolu a my potvrdíme, co z něj plyne.
- Název a složení média, včetně čistících a sterilizačních kapalin
- Očekávaný rozsah pH a pásmo, které se má držet
- Normální, maximální a čisticí teploty
- Tlak v potrubí, zda je stálý, a zda vzniká podtlak
- Pevné látky, vlákna, olej nebo sklon k narůstání v proudu
- Zda má odečet řídit dávkování, nebo jen být zobrazován a zaznamenáván
- Způsob montáže možný v místě měření a přístup pro vyjmutí
- Požadovaný výstup a to, kdo ho bude číst
- Klasifikace zóny a požadavek na mytí vodou
- Množství, přístav určení a požadovaný termín dodání
