溶存酸素分析計とは
溶存酸素分析計は、水にどれだけ酸素が溶けているかを連続で測定し、その数値を責任者の前に置き続けます。この数値が重要なのは、ばっ気槽が、そのために造られた生物活動を支持する場合と支持しない場合を分けるのがこの数であり、放流許可、養殖場、発酵槽はいずれもこの数値を基準に書かれているからです。計器は、水中の電極へ配線されたパネル上の調節計であり、その対の 2 つの部分は違った仕方で故障します。
2 つの検知原理がこの分野を分け、どちらを選ぶかは読みではなく維持管理で決まります。膜式のセンサは、ガスを通す膜の陰極で酸素を消費し、それに比例した小さな電流を発生します。そのため、膜を通る最小の流量、経年する電解液、計画に従って交換する膜が必要になります。光学式のセンサは発光層を励起し、水中の酸素がその発光をどれだけ速く消光するかを読みます。何も消費せず、よどんだ水に耐え、通常は化学的なゼロではなく空気に対して確認します。
調節計側はどちらの方式でもほぼ同じに見えます。表示、読みを制御系へ運ぶ 1 つ以上の出力、その出力で動作させるリレー、そして通信ポートです。実際には、調節計同士の差になるのは補償入力の揃えです。溶存酸素は濃度になる前に分圧であり、それを mg/L の濃度に変換するには、測定する水の温度、塩分、圧力が関わります。
溶存酸素分析計の測定原理
膜式のセンサは電気化学セルです。酸素が膜を拡散して陰極で還元され、生じる電流はその到達速度に比例するため、読みは濃度だけでなく流量にも依存します。拡散を遅らせるもの、つまり汚れた膜、消耗した電解液、動かない試料は、水が完全にばっ気されていても低酸素として読んでしまいます。そのため保守の間隔は清掃の問題ではなく測定の一部です。
光学式のセンサは同じ量を消費せずに測定します。色素層が光源に励起され、より長い波長の光を返し、溶存酸素はその発光が続く時間を短くします。計器が読むのはこの寿命で、色素と酸素にまたがる性質であり、層のそばを水がどれだけ流れるかには依存しません。消耗品は色素を載せたキャップで、その交換間隔を保守計画は載せなければなりません。
補償の連鎖は、既定値のままにされることが最も多い部分です。電極は酸素の分圧に反応し、その分圧は、水が温かく、塩っぽいほど少ない酸素に対応します。そのため、ある圧力の試料は、10 度より 30 度で少ない酸素を含み、淡水より海水で少なくなります。塩分と圧力を設定しないままにすると、川では正しい読みが塩水槽では誤りになり、その誤りはランダムではなく系統的です。
構成の選択肢
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
| 検知原理 | 膜式のセル、または交換可能なキャップを持つ光学式のセンサ | 保守の体制、測定地点で必要な流量、そしてゼロをどう定めるか。これはリストの他の何よりも先に決めます。 |
| 測定範囲 | 制御されたプロセス向けの狭い帯、または飽和から、無酸素状態を示す低い水準までを跨ぐ広い帯 | 目盛りの下限で分解能がまだ役に立つか、通常の運転で計器が飽和しないか。上限に合わせて選んだ測定範囲は、まさに読みが問題になる帯で粗くなることが多いものです。 |
| 補償入力 | 温度のみ、または温度に加えて塩分と圧力。自動で適用するか手入力するか | mg/L の濃度が、別の 2 つの水で同じものを意味するか。補償の状態を伴わない読みは、限度値と比較できません。 |
| アナログ出力 | 受信側のシステムが受け入れる電流範囲で、出力を 1 つ、または 2 つ | 読みが制御ループを駆動しながら同時に記録できるかです。これは通常、表示器と制御要素を分ける違いです。 |
| 警報リレー | 1 つまたは 2 つ。濃度、温度、またはその両方に設定 | 計器が動作できるか、つまりばっ気機器を起動したり警報を上げたりできるか、それとも表示だけか。無人の槽を安全にするのはリレーです。 |
| 通信 | 標準的な産業プロトコルで通信するシリアルポート、または無し | 読みがプラントのネットワークに入るか、パネルで止まるか。書き出せない読みは、誰かが書き取らなければならない読みです。 |
| 取付と電極 | 調節計はパネル、壁面、配管への取付。電極は浸漬、スルーフロー、水中設置。そしてケーブル長 | センサが、ノイズを加える配線なしに測定地点に届くか、プロセスを乱さずに清掃で引き上げられるか。 |
調節計と電極は一緒に指定します。調節計が提供する補償入力のうち、電極が供給できないものは機能ではありません。
溶存酸素分析計の選び方
| 決定事項 | 決め手 | 確認すべき点 |
| 測定する水 | 淡水、海水、塩水、排水、発酵培地 | 補償された読みがそもそも可能か、そして電極材質が媒体に耐えるかは塩分が決めます。 |
| 数値の用途 | ばっ気制御の駆動、許可基準の証明、傾向の監視 | 制御が用途ならリレーと速い応答を指し、コンプライアンスが用途なら文書化された校正の履歴を指します。 |
| 現地で維持できる保守 | 清掃、電解液と膜の交換、またはキャップの交換 | 要求の大きいセンサは、その体制を実際に執行して初めて優れています。保守されない光学式のセンサもドリフトし、それも音もなくドリフトします。 |
| 測定地点の流量 | 水路を流れる水、または槽の中のよどんだ水 | 膜式のセンサは膜を通る最小の流速が必要で、これは計器の問題であると同時に取付の問題です。 |
| 地点の深さと届く範囲 | 電極に手で届くか、ブラケットと配線が必要か | 実験室の結果と設置の間で、プロジェクトが失われるのは通常ここです。 |
| 記録が必要か | 現在の読みだけか、数日にわたって記録した履歴か | 記録は保存だけでなく、出力と通信の要求を変えます。 |
| ハードウェアの環境 | 屋内のパネル、屋外の制御盤、常に水中に浸かる電極 | 調節計と電極はそれぞれ別の保護構造を持ち、設置に上限を作るのはその 2 つの低い側です。 |
これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。用途の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。
近似する代替機種
溶存酸素分析計 のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | 溶存酸素分析計との違い |
| 酸素分析計 | 水ではなくガス流中の酸素を測定し、燃焼、惰化、ヘッドスペースの確認に使われます。同じ単語が両方に入るため混同されますが、試料もセンサも単位も共通していません。 |
| pH分析計 | 酸性度、すなわち同じ水の別の性質を測定します。互いの代わりにはならず、生物学的な処理は両者の組み合わせに依存するため、同じ槽に両方設置されることが普通です。 |
| 電気伝導率分析計 | 溶存イオン量を示します。水が電流を運べるのはそのイオンによるものです。電気伝導率は酸素の測定値ではありませんが、そこから分かる塩分は、溶存酸素の値が依存する入力の 1 つです。 |
| 濁度分析計 | 懸濁物質がどれだけあるかを示します。濁った試料は、清澄な試料より速く酸素電極を汚すため、2 つの読みは測定ではなく保守間隔で関連します。 |
| 水質分析計 | これらのパラメータのいくつかを 1 台の計器、または 1 台の制御盤にまとめます。単一の数値を連続で制御しなければならない場所では専用分析計を使い、多パラメータの計器はより広い全体像のためにあります。 |
先に決める価値がある境界は、酸素が水に溶けているのかガス中に存在するのかです。2 つの計器は名前を共有するだけで、他はほとんど共通していません。
問い合わせに含める内容
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
- 測定する水。通常の塩分と温度を含む
- 必要な測定範囲。分解しなければならない最低濃度を添えて
- 検知原理が現地で確定しているか、未定か。使える保守の体制
- 塩分と圧力の補償を適用しなければならないか、そしてその入力源
- 受信側のシステムが必要とするアナログ出力の数と種類
- リレーが必要か、そして何が切り替わらなければならないか
- 測定値を記録またはネットワーク化する要否と、そのプロトコル
- 調節計と電極の取付計画、および両者の間のケーブル長
- 数量、仕向港、希望納期