製品タイプ
pH分析計は、プロセス流体の酸性またはアルカリ性を、その場で連続的に測定し、その測定値を制御系が動作できる信号に変換します。酸性は直接には測定できません。センサはガラス膜を挟んで小さな電圧を発生させ、その応答は溶液の水素イオン活量に従います。分析計はこのミリボルト信号を、温度補償を適用した校正を基準にしてpH値に換算します。
pH分析計は、プロセス流体の酸性またはアルカリ性を、その場で連続的に測定し、その測定値を制御系が動作できる信号に変換します。酸性は直接には測定できません。センサはガラス膜を挟んで小さな電圧を発生させ、その応答は溶液の水素イオン活量に従います。分析計はこのミリボルト信号を、温度補償を適用した校正を基準にしてpH値に換算します。
分析計とpH計の実用上の違いは、測定したあとに何が起きるかです。pH計は試料の場所まで持って行って読みます。分析計は配管またはタンクに据付けてそこに留まり、薬液注入ポンプ、調節計、記録計に信号を送り続けます。そのためこの機種は、pHを確かめるだけで済まず保持しなければならない箇所に現れます。排水の中和、薬液注入、発酵、ボイラ水と冷却水の処理、そしてバッチがある帯の内側に収まっていることを証明しなければならない食品や飲料のプロセスなどです。
こうした設置の難所のほとんどは、電子回路ではなく電極にあります。媒体に耐えるか、汚れの多いまたはタンパク質を多く含む流体の中で参照電極の接合部が開いたまま保てるか、人が洗浄と校正のために電極に届くか、です。このページはこれらの決めべき点と、pH分析計と、よく取り違えられる隣接測定との境界を取り上げます。
ガラス製の測定電極と参照電極は、両者の間に挟まれた溶液の水素イオン活量に電圧が依存する電池を構成します。関係は対数なので、1 pH単位の変化は直線ではなく、ミリボルトの一定の変化に対応します。分析計は、既知の標準液で設定した校正を使って、そのミリボルト差をpH測定値に変換します。
この構造から2つの事実が導けます。第1に、測定は比較なので、電池の参照側は測定側と同じくらい重要です。参照電極の接合部が詰まるか消耗すると、再校正では直らないドリフトまたは鈍い応答として現れます。第2に、ガラス膜は消耗品です。劣化し、乾かすと脱水し、高温では弗酸と強アルカリに侵されます。校正が保たないpH測定値は、ほとんどの場合、トランスミッタの故障ではなく電極の状態を伝えています。
温度は電池の出力を変え、プロセス自体の化学も変えます。自動温度補償は、測定した温度に対する電極の応答を補正しますが、温度によってpHが実際に変わるプロセスまでは補正できません。この2つは別のことで、補償の問題なのは片方だけです。
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 |
|---|---|---|
| 測定電極の形式 | ガラス球部、平面ガラス、ガラス以外の固体電極またはアンチモン電極 | センサが媒体に耐えるか、どの程度の保守を必要とするかです。平面型は、球部型なら汚染または破損する箇所で、摩耗と付着に耐えます。 |
| 参照系の形式 | 単接合または二重接合で、ゲル充填形、補充形、固体形のいずれか | 汚れの多い、硫化物を含む、またはタンパク質を多く含む流体の中で参照電極がどう振る舞うかです。二重接合は参照電極を試料から分離するため、侵食性の媒体で参照が保ちます。 |
| 温度補償 | 一体形または分離形のセンサを使う自動、または手動 | プロセス温度が動いたときに表示が電極の応答に従うかです。これがないと、正常な電極でも、校正時点と温度が違えば誤った数値を示します。 |
| 取付形式 | 浸漬、挿入、通過形、および引き込み可能またはボールバルブ付きの取付金具 | ラインを排水せずにセンサに届いて引き抜けるかです。加圧ラインでは、校正が通常作業になるか停止になるかをこれが決めます。 |
| トランスミッタの配置 | 一体的なヘッド取付、または適当な場所に取り付けた分離形の分析計 | 値を配管のある場所で読むか、人が見て操作できる場所で読むかです。 |
| 出力と制御 | 4-20 mA、警報と薬液注入のリレー、およびデジタルバス形 | 分析計が報告だけをするか、薬液注入ポンプまたは弁を駆動するかです。リレー制御があって、単独の中和ループが成立します。 |
| 洗浄方式 | 手動洗浄、または自動のジェット洗浄、ブラシ洗浄、超音波洗浄 | 人がどの頻度でラインを開ける必要があるかです。汚染が起きる用途では、保守コストの大半を洗浄方式が決めます。 |
| プロセス接続とボディ材質 | 継手サイズ、挿入深さ、接液部のボディ材質 | 組立品が既存のボスにボルトで取り付き、プロセスの温度と圧力で媒体に耐えるかです。 |
| 選択要素 | それが答えを決める理由 | 問い合わせ前に決めておくこと |
|---|---|---|
| pH範囲と制御帯 | 中性点の近くで厳密に保持するプロセスと、フルスケールを大きく振れるプロセスとでは、電極にも校正手順にも要求が変わります | 想定される範囲と、何より保持すべき帯を明示してください |
| プロセス温度 | 電極の選択とセンサの寿命の両方を決めます | 常用温度と最大温度を、洗浄または滅菌のサイクルも含めて記入してください |
| 化学環境 | 弗酸、強アルカリ、硫化物、有機物はそれぞれ電池の別の部分を攻撃します | センサが接する媒体を、洗浄剤も含めてすべて列記してください |
| 固体粒子、繊維、付着の傾向 | 汚染は、ガラスを傷めるはるか手前で接合部を塞ぎます | 流体の中に何があるか、ラインがすでに洗浄を必要としているかを説明してください |
| 圧力と、その変動の有無 | 参照電極の接合部は圧力の影響を受け、真空または大きく振れる圧力は参照電極側を試料に引き込むことがあります | ライン圧力と、それが安定しているかを明示してください |
| 保守のための到達性 | 手が届かない分析計はドリフトします | 運転中のラインからセンサを引き抜けるか、周囲にどの程度のスペースがあるかを伝えてください |
| 区域区分と水洗い | これらはラベルだけでなく筐体と継手を変えます | 区域区分と、その場所を散水で洗浄するかを明示してください |
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。
pH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 | pH分析計との違い |
|---|---|
| プロセスpH計 | 同じ電極の仕組みをより単純な組立てにしたもので、制御ループではなく現地表示を目的としています。測定値で薬液注入を駆動するか連続で記録する必要があるなら分析計、タンクのところで値が見えれば足りるならpH計で十分です。 |
| 酸化還元電位分析計 | 溶液の酸化還元電位をミリボルトで測定します。消毒と、一部の酸化を目的とする薬液注入ループが実際に必要としているのはこちらです。pHの代用にはなりません。塩素を含む流体ではpHが安定していてもORPが動くことがあり、その逆も同じくあり得ます。 |
| 電気伝導率分析計 | 水素イオンではなく溶存イオンを数えます。汚れの多い流体でははるかに丈夫で、参照電極の接合部も不要なので、すすぎ水の監視と汚染の検出ではこちらが好まれます。酸とアルカリの区別はできません。 |
| 塩素分析計 | 残留消毒剤を直接に測定します。化学ではpHと塩素は関係りますが、ループの中では互いに置き換えられません。義務が遊離塩素の残留量であるなら、pHを測定して塩素を推定しても適合は証明できません。 |
| TDS計 | 溶存固形物の総量を示します。通常は電気伝導率の測定値から導き出した値で、どれだけ溶けているかには答えますが、溶液が酸性かアルカリ性かには答えず、両者の割合の影響も受けません。 |
| 水質分析計 | pHチャンネルを他の測定とあわせて持つ多パラメータ形の組立てです。1箇所で複数の測定値が欲しい監視拠点に向きます。1つの測定を厳しく制御しなければならないなら、専用形の分析計がより適しています。 |
これらのうち4つは、実際にはpHが必要なのに指定されることが多く、そのうち2つは問いにまったく答えられません。計器を発注する前に決めておけば、設置後に見つけるより安くつみます。
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。
公開中の製品
MIK-pH8.5 (3機種) · pH分析計
パネル取付の pH・ORP 調節計を 3 階層で用意。4.3 インチ表示、絶縁された電流出力 2 系統、警報接点 3 点の最上位形から、出力 1 系統の 96 x 96 mm の筐体まで。いずれも 1 本のガラス電極またはアンチモン電極で pH を ±0.02 まで読む。
よくあるご質問
ほとんどの場合、トランスミッタではなく電極が原因です。ガラス膜への被膜、参照電極の接合部のつまり、乾燥した球部、劣化したセンサはいずれも、校正が保たない測定値を生みます。そうした状態の電極を再校正しても、誤差は消えるのではなく移動するだけです。効く手順は、電極を洗浄し、参照電極を確認し、新しい標準液で校正し、それでも基準を通らなくなったら電極を交換することです。
ガラス電極では使えません。弗酸はガラス膜を侵して溶かすため、測定できず、センサも損傷します。こうした用途には別の電極の化学が必要で、関わる濃度によっては選択肢がもともと存在しないこともあります。このため、酸の含有量を問い合わせ時に明示する必要があります。
pHは水素イオン活量を測定し、ORPは溶液が酸化または還元しようとする傾向をミリボルトで測定します。塩素注入の制御は通常ORPの用途です。塩素を含む流体の消毒力はpHだけでは決まらないためです。両方が規制されている場合は両方を測定し、どちらも他方の代用にはなりません。
補正するのは、測定した温度に対する電極の応答です。温度によってpHが実際に変わるプロセスまで補正はせず、校正が必要なことも変わりません。仕様が定められた温度で書かれている場合、測定値と仕様を比較できるようにするには、同じ温度で取る必要があります。
仕様をお送りいただければ、該当する型式、供給可能性、納期を確認します。最低注文数は 1 台 です。
見積依頼
技術的な詳細をお送りいただければ、供給可否・納期・取引条件を確認いたします。在庫品は 48 時間以内に出荷し、カスタマイズ仕様は通常 2〜10 日を要します。最低注文数は 1 台 です。