Was Leitfähigkeitsanalysatoren sind
Ein Leitfähigkeitsanalysator meldet kontinuierlich die Fähigkeit des Wassers, einen elektrischen Strom zu führen, und diese Größe steht für den gesamten Gehalt gelöster Ionen, ohne je ein einzelnes Ion zu benennen. Sie ist der übliche Weg, eine Wasseraufbereitungsstrecke zu beobachten: Der Messwert fällt, während ein Entsalzer seine Arbeit tut, steigt, wenn ein Bett erschöpft ist, und trennt ein sauberes Kondensat von einem undichten, lange bevor irgendetwas anderes es bemerken würde.
Der Analysator ist ein Paar und kein Kasten. Eine Steuerung in einer Tafel trägt die Elektronik, die Anzeige, die Ausgänge und die Relais; eine Elektrode im Wasser führt die Messung durch. Die Elektrode ist durch eine Zellkonstante definiert, den Geometrieterm, der ihren Leitwert in eine Leitfähigkeit überführt, und durch ihren Werkstoff, der entscheidet, ob sie das Wasser übersteht und wie schnell sie belegt. Zusammen legen diese beiden Eigenschaften den Bereich fest, den das Paar messen kann.
Ohne ihre Temperatur ist die Größe bedeutungslos. Die Leitfähigkeit steigt mit der Temperatur nahezu proportional und in Abhängigkeit davon, was gelöst ist, sodass Geräte jeden Messwert vor der Anzeige auf eine Bezugstemperatur korrigieren, und diese Korrektur ist in einem Prozess mit bewegtem Wasser nicht optional. Was einen Analysator von einem anderen unterscheidet, ist üblicherweise die Genauigkeit dieser Korrektur, die Bandbreite an Elektrodenkonstanten, über die er informiert werden kann, und ob er aus derselben Messung auch die verwandten Größen ableiten kann - gelöste Feststoffe, spezifischen Widerstand oder Salzgehalt.
Wie Leitfähigkeitsanalysatoren messen
Die Kontaktmesszelle ist die klassische Anordnung: zwei Elektroden festgelegter Fläche und festgelegten Abstands in Berührung mit dem Wasser, mit einer angelegten Wechselspannung, damit die Messung die Elektroden nicht polarisiert. Die Zellkonstante ist diese Geometrie, und sie ist es, was ein Gerät einen Bereich von Reinstwasser bis zu konzentrierter Sole abdecken lässt, indem die Elektrode gewechselt wird und nicht die Elektronik. Kleine Konstanten passen zu niedriger Leitfähigkeit, wo der Strom winzig ist und das Wasser nahe am Isolator liegt.
Eine Kontaktmesszelle hat zwei Schwächen an den Enden. In sehr sauberem Wasser ist das Signal klein genug, dass Kabalkapazität und Belegung zählen, und in verschmutztem oder konzentriertem Wasser belegen und polarisieren die Elektroden. Die induktive oder Toroidzelle antwortet auf den zweiten Fall: Zwei Spulen sind gekapselt, sodass das Wasser selbst die Kopplung zwischen ihnen bildet und kein Metall die Probe berührt. Reines Wasser kann sie nicht gut messen, und sie ist die richtige Wahl für Suspension, Faserstoff und konzentrierte Lösungen, in denen eine Kontaktmesszelle binnen Tagen belegen würde.
Das Temperaturelement ist Teil der Messung und nicht eine Bequemlichkeit. Geräte wenden eine Kompensation an, die jeden Messwert auf eine gemeinsame Bezugstemperatur bringt, üblicherweise fünfundzwanzig Grad, und der verwendete Koeffizient hängt von den vorhandenen Ionen ab. Wo die Zusammensetzung unbekannt ist, wird ein allgemeiner Koeffizient angewandt und der verbleibende Fehler als Teil der Unsicherheit hingenommen. Ein Messwert ohne seine Bezugstemperatur und seinen Koeffizienten ist mit einem Grenzwert oder mit einem anderen Gerät nicht vergleichbar.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Zellentyp | Eine Kontaktmesszelle mit benetzten Elektroden oder eine induktive Zelle, die kein Metall ins Wasser bringt | Ob das Gerät Reinstwasser überhaupt messen kann und ob es einen belegenden oder korrosiven Strom übersteht. Das ist die erste Entscheidung. |
| Zellkonstante | Die Geometrie der Elektrode, die das Leitfähigkeitsband festlegt, das das Paar auflösen kann | Den Arbeitsbereich. Eine für konzentriertes Wasser gewählte Konstante ist in reinem Wasser unempfindlich, und umgekehrt. |
| Elektrodenwerkstoff | Edelstahl, Graphit oder ein technischer Kunststoff, mit einem zum Medium passenden Körper | Ob die Elektrode die Chemie und die Temperatur übersteht und wie oft sie gereinigt werden muss. Ein Werkstoff, der korrodiert, verändert dabei die Zellkonstante. |
| Temperaturelement | Die Art des Sensors in der Elektrode und ob er zu dem passt, was die Steuerung erwartet | Ob die Kompensation überhaupt angewandt werden kann. Eine Steuerung und eine Elektrode, deren Elemente nicht übereinstimmen, können keinen korrigierten Messwert erzeugen. |
| Abgeleitete Parameter | Nur Leitfähigkeit oder Leitfähigkeit mit gelösten Feststoffen, spezifischem Widerstand oder Salzgehalt | Ob ein Gerät einem zweiten Zweck dienen kann, etwa einer Widerstandsanzeige in einem Reinstwasserkreis. Die abgeleiteten Größen folgen aus einem angenommenen Faktor und nicht aus einer eigenen Messung. |
| Ausgänge und Relais | Analoge Ausgänge, Alarm- und Regelrelais und ob ein Reinigungszyklus angesteuert werden kann | Ob der Messwert die Anlage regelt oder nur über sie berichtet. Ein Relais, das ein Ventil treibt, ist eine andere Anforderung als eines, das eine Lampe treibt. |
| Montage und Anschluss | Tafel-, Wand- oder Rohrmontage der Steuerung; Eintauch-, Durchfluss- oder Einsteckausführung der Elektrode; Kabellänge und Anschluss | Ob die Elektrode im Strom oder in einem Bypass sitzt, in dem sie abgesperrt werden kann. Die Installation entscheidet, wie viel der Wartung ohne Anlagenstillstand möglich ist. |
Die Elektrode wird vor der Steuerung gewählt. Eine anspruchsvolle Steuerung an der falschen Zellkonstante hat einen engeren Arbeitsbereich als eine einfache an der richtigen Zelle.
So wählen Sie Leitfähigkeitsanalysatoren aus
| Entscheidung | Was sie klärt | Was zu fragen ist |
|---|
| Das Leitfähigkeitsband | Von Reinstwasser bei einem Bruchteil eines Mikrosiemens bis zu konzentrierter Sole | Das allein wählt zwischen Kontakt- und induktiver Zelle und legt die Zellkonstante fest. Alles Weitere folgt daraus. |
| Wie verschmutzt oder korrosiv das Wasser ist | Sauberes Kondensat, Kühlwasser, Abwasser, Faserstoff oder ein Säurestrom | Die Belegungsrate entscheidet zwischen einer Kontaktmesszelle, die oft gereinigt wird, und einer induktiven Zelle, die das Medium verträgt. |
| Ob die Temperatur sich bewegt | Ein geregelter Kreis oder ein Strom, dessen Temperatur dem Wetter folgt | Eine bewegte Temperatur macht den Kompensationseingang zum genauigkeitsbegrenzenden Faktor und nicht die Zelle. |
| Was der Messwert treibt | Eine Anzeige für eine Bedienperson, einen Regelkreis oder einen Nachweis | Regelung und Nachweispflicht treiben die Anforderungen auf Ausgänge, Relais und eine dokumentierte Kalibrierung und nicht auf Auflösung. |
| Ob eine zweite Größe benötigt wird | Gelöste Feststoffe, spezifischer Widerstand oder Salzgehalt aus derselben Sonde | Eine abgeleitete Größe ist bequem und führt den angenommenen Umrechnungsfaktor mit sich, der zu nennen ist, wenn der Messwert verteidigt werden soll. |
| Wo die Elektrode installiert werden kann | Unmittelbar in der Leitung, in einem Bypass oder in einen Behälter getaucht | Ein Bypass ist es, was eine Kalibrierung ohne Anlagenstillstand möglich macht, und er wird in der Planung festgelegt und nicht danach. |
| Die Umgebung und die Kabelstrecke | Innenschrank, Außenschrank und der Abstand zur Elektrode | Eine lange Kabelstrecke wirkt sich auf eine Zelle mit kleiner Konstante stärker aus als auf das Gerät, und der Anschluss muss zur Elektrode passen. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Leitfähigkeitsanalysatoren meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie vom Leitfähigkeitsanalysator unterscheidet |
| Prozess-Leitfähigkeitsmessgeräte | Dieselbe physikalische Messung, dargeboten als Tafel- oder Feldgerät statt als Analysator, der ein Steuersystem speist. Muss der Messwert die Anlage regeln und erfasst werden, wird die Analysatorform verwendet; muss eine Bedienperson ihn nur sehen können, genügt ein Messgerät. |
| TDS-Messgeräte | Melden den gesamten gelösten Feststoff, was ein über einen angenommenen Faktor umgerechneter Leitfähigkeitsmesswert ist und keine eigene Messung. Die Umrechnung gilt für ein Wasser und wandert bei einem anderen, weshalb die rohe Leitfähigkeit üblicherweise die Größe ist, die zu spezifizieren ist. |
| Salzgehaltmessgeräte | Melden den Salzgehalt auf einer Skala, die für Meerwasser definiert ist. Sie sind das richtige Gerät für eine maritime oder ästuarine Aufgabe und das falsche für ein industrielles Wasser, in dem das Verhältnis zwischen Leitfähigkeit und Salzgehalt nicht das ist, was die Skala annimmt. |
| pH-Analysatoren | Messen die Acidität unabhängig vom Ionengehalt, sodass eine neutrale Lösung rein oder stark salzhaltig sein kann. Die beiden ergänzen einander und sind keine Alternativen, und oft begrenzt derselbe Wasserqualitätsgrenzwert beide. |
| Analysatoren für gelösten Sauerstoff | Messen ein gelöstes Gas und nicht den Ionengehalt. Die Leitfähigkeit ist für sie dennoch relevant, weil der Salzgehalt, den sie impliziert, einer der Eingänge ist, die ihren Messwert in eine Konzentration überführen. |
| Wasserqualitätsanalysatoren | Fassen die Leitfähigkeit mit anderen Parametern in einem Gerät oder einem Schrank zusammen. Ist die Leitfähigkeit die geregelte Größe, wird ein eigener Analysator eingesetzt, und das Mehrparametergerät deckt den Rest des Bildes ab. |
Die Grenze, die zuerst zu klären ist, ist die, ob die Größe als Ionenkonzentration, als gelöste Feststoffe oder als Salzgehalt gewünscht wird, denn alle drei werden aus derselben Messung durch unterschiedliche Annahmen abgeleitet.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Das abzudeckende Leitfähigkeitsband mit dem niedrigsten und höchsten im Normalbetrieb erwarteten Wert
- Zusammensetzung und Temperatur des Wassers, einschließlich jeder Neigung zu Belegung oder Korrosion
- Ob eine Kontakt- oder eine induktive Zelle benötigt wird und die Zellkonstante, falls sie bereits festgelegt ist
- Das in der Elektrode verbaute Temperaturelement und ob es zur Steuerung passt
- Ob gelöste Feststoffe, spezifischer Widerstand oder Salzgehalt zusätzlich angezeigt werden müssen
- Die analogen Ausgänge, Relais und jede von der Installation benötigte Reinigungsfolge
- Ob der Messwert protokolliert oder vernetzt werden muss und über welches Protokoll
- Die Montageanordnung für Steuerung und Elektrode, die Kabellänge und ob ein Bypass vorgesehen ist
- Menge, Bestimmungshafen und gewünschter Liefertermin
