Wat een pH-analysator is
Een pH-analysator meet de zuurgraad of alkaliteit van een processtroom continu, ter plaatse, en zet die aflezing om in een signaal waarop een regelsysteem kan handelen. Zuurgraad wordt niet rechtstreeks gemeten: de sensor wekt een kleine spanning op over een glasmembraan waarvan de respons de waterstofionenactiviteit van de oplossing volgt, en de analysator zet dat millivoltsignaal om in een pH-waarde tegen een temperatuurgecompenseerde kalibratie.
Het praktische verschil tussen een analysator en een pH-meetinstrument is wat er na de aflezing gebeurt. Een meetinstrument wordt naar een monster gedragen en afgelezen; een analysator wordt in de leiding of de tank geïnstalleerd en blijft daar, met een signaal voor een doseerpomp, een regelaar of een registratie. Daarom duikt dit type op waar pH moet worden aangehouden in plaats van alleen gecontroleerd - neutralisatie van afvalwater, chemische dosering, fermentatie, behandeling van ketel- en koelwater, en levensmiddelen- of drankenprocessen waar een partij binnen een band moet worden aangetoond.
De meeste moeilijkheid in deze installaties zit niet in de elektronica. Ze zit in de elektrode: of die het medium overleeft, of de referentieovergang open blijft in een vuile of eiwitrijke stroom, en of iemand erbij kan komen om hem te reinigen en te kalibreren. Deze pagina behandelt die beslissingen, en de grens tussen een pH-analysator en de naburige metingen die er vaak mee worden verward.
Hoe een pH-analysator meet
Een glas-meetelektrode en een referentie-elektrode vormen een cel waarvan de spanning afhangt van de waterstofionenactiviteit van de oplossing ertussen. De relatie is logaritmisch, dus één pH-eenheid komt overeen met een vaste verandering in millivolt in plaats van een lineaire; de analysator zet dat millivoltverschil om in een pH-aflezing met een kalibratie die tegen bekende bufferoplossingen is vastgesteld.
Twee feiten volgen uit de constructie. Ten eerste is de meting een vergelijking, dus de referentiehelft van de cel is even belangrijk als de meethelft. Een verstopte of uitgeputte referentieovergang verschijnt als een wegdrijvende of trage aflezing die geen enkele herkalibratie geneest. Ten tweede is het glasmembraan een verbruiksartikel. Het veroudert, het droogt uit als het mag uitdrogen, en het wordt aangetast door fluorwaterstofzuur en door sterk loog bij verhoogde temperatuur. Een pH-aflezing die de kalibratie niet vasthoudt, meldt gewoonlijk de toestand van de elektrode en niet een fout in de transmitter.
Temperatuur verandert de celspanning en verandert ook de chemie van het proces zelf. Automatische temperatuurcompensatie corrigeert de elektroderespons voor de gemeten temperatuur, maar ze kan een proces waarvan de pH werkelijk met de temperatuur verschuift niet corrigeren. Dat zijn twee verschillende dingen, en slechts één ervan is een compensatieprobleem.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Type meetelektrode | Glazen bol, vlak glasoppervlak, en niet-glazen vastestof- of antimoonlichamen | Of de sensor het medium overleeft en hoeveel onderhoud hij nodig heeft. Een vlak oppervlak weerstaat schuring en aanslag waar een bol zou vervuilen of breken. |
| Referentiesysteem | Enkelvoudige of dubbele overgang, in gelgevulde, hervulbare of vastestofuitvoering | Hoe de referentie zich gedraagt in een vuile, sulfidehoudende of eiwitrijke stroom. Een dubbele overgang scheidt de referentie van het monster, en dat is wat hem in agressieve media in leven houdt. |
| Temperatuurcompensatie | Automatisch, met een geïntegreerde of aparte sensor, of handmatig | Of de uitlezing de elektroderespons volgt terwijl de procestemperatuur beweegt. Zonder haar meldt een correcte elektrode een verkeerd getal zodra de temperatuur van het kalibratiepunt afwijkt. |
| Montagewijze | Onderdompeling, insteek, doorstroming, en terugtrekbare of kogelkraanfittingen | Of de sensor kan worden bereikt en teruggetrokken zonder de leiding te laten leeglopen. Op een leiding onder druk bepaalt dit of kalibreren een routinetaak is of een stilstand. |
| Transmitteropstelling | Geïntegreerd in de kop gemonteerd, of een aparte analysator op een handige plek | Of de waarde wordt afgelezen waar de leiding is, of waar een persoon hem kan zien en bedienen. |
| Uitgangen en regeling | 4-20 mA, alarm- en doseerrelais, en digitale busopties | Of de analysator alleen rapporteert, of ook een doseerpomp of een afsluiter aanstuurt. Relaisregeling is wat een op zichzelf staande neutralisatielus mogelijk maakt. |
| Reinigingsopstelling | Handmatige reiniging, of een automatische straal-, borstel- of ultrasone reiniger | Hoe vaak iemand de leiding moet openen. Bij een vervuilende taak bepaalt de reinigingsmethode grotendeels de onderhoudskosten. |
| Procesaansluiting en lichaamsmateriaal | Fittingmaat, insteekdiepte, en het natte lichaamsmateriaal | Of het samenstel in de bestaande aansluiting past en het medium overleeft bij procesdruk en procestemperatuur. |
Hoe u een pH-analysator kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
|---|
| pH-bereik en de regelband | Een proces dat strak bij een neutraal punt wordt gehouden en een dat over de volle schaal slingert stellen verschillende eisen aan de elektrode en aan de kalibratieroutine | Vermeld het verwachte bereik en, belangrijker, de band die moet worden aangehouden. |
| Procestemperatuur | Die stuurt zowel de elektrodekeuze als hoe lang de sensor meegaat | Geef de normale en de maximale temperatuur, inclusief elke reinigings- of sterilisatiecyclus. |
| Chemische omgeving | Fluorwaterstofzuur, sterk loog, sulfiden en organische stoffen tasten elk een ander deel van de cel aan | Som elk medium op dat de sensor zal zien, inclusief reinigingsmiddelen. |
| Vaste stoffen, vezels en neiging tot aanslag | Vervuiling verstopt de overgang ruim voordat ze het glas beschadigt | Beschrijf wat er in de stroom zit en of de leiding al moet worden gereinigd. |
| Druk, en of die varieert | De referentieovergang reageert op druk, en een vacuüm of een slingerende druk kan de referentie het monster in trekken | Vermeld de leidingdruk en of die stabiel is. |
| Toegang voor onderhoud | Een analysator die niet bereikbaar is, is een analysator die wegdrijft | Zeg of de sensor uit een in bedrijf zijnde leiding kan worden teruggetrokken en hoeveel ruimte eromheen beschikbaar is. |
| Gebiedsclassificatie en afspuiten | Deze veranderen de behuizing en de fittingen, en niet alleen het etiket | Vermeld de classificatie en of het gebied wordt afgespoten. |
Als een van deze punten nog open is, stuur dan wat al bekend is. Een offerte kan worden opgesteld op basis van een beschrijving van de toepassing en bijgesteld zodra de ontbrekende punten zijn ingevuld.
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een pH-analysator meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van een pH-analysator |
| Proces-pH-meters | Dezelfde elektrodechemie in een eenvoudiger samenstel, bedoeld voor plaatselijke aanwijzing in plaats van voor een regellus. Waar de aflezing het doseren moet aansturen of continu moet worden geregistreerd, is de analysator het instrument; waar iemand eenvoudigweg de waarde bij de tank moet zien, volstaat het pH-meetinstrument. |
| ORP-analysatoren | Meet de oxidatie-reductiepotentiaal van de oplossing in millivolt, en dat is wat desinfectie- en sommige oxidatiedoseerlussen werkelijk nodig hebben. Het is geen surrogaat voor pH: een gechloreerde stroom kan een stabiele pH houden terwijl zijn ORP beweegt, en het omgekeerde is even goed mogelijk. |
| Geleidbaarheidsanalysatoren | Telt opgeloste ionen in plaats van waterstofionen. Hij is veel robuuster in vuile stromen en heeft geen referentieovergang nodig, en daarom heeft hij de voorkeur voor het bewaken van spoelwater en voor het opsporen van verontreiniging. Hij kan een zuur niet van een base onderscheiden. |
| Chlooranalysatoren | Meet het restgehalte desinfectiemiddel rechtstreeks. pH en chloor zijn in de chemie verwant maar niet uitwisselbaar in de lus: waar de verplichting een vrij-chloorrestgehalte is, toont het meten van pH en het daaruit afleiden van chloor de naleving niet aan. |
| TDS-meters | Rapporteert het totaal aan opgeloste vaste stoffen, meestal afgeleid van een geleidbaarheidsmeting. Het antwoordt hoeveel is opgelost, niet of de oplossing zuur of alkalisch is, en het wordt niet beïnvloed door de verhouding tussen beide. |
| Waterkwaliteitsanalysatoren | Een meerparametersamenstel dat naast andere een pH-kanaal kan bevatten. Het past bij een meetstation waar meerdere aflezingen van één punt gewenst zijn; een toegewijde analysator is de betere keuze waar één meting strak moet worden geregeld. |
Vier van deze worden vaak gespecificeerd waar pH in werkelijkheid de eis was, en twee ervan kunnen de vraag helemaal niet beantwoorden. Dat vóór de bestelling vaststellen is goedkoper dan het na installatie te ontdekken.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- Naam en samenstelling van het medium, inclusief reinigings- en sterilisatievloeistoffen
- Verwacht pH-bereik, en de band die moet worden aangehouden
- Normale, maximale en reinigingstemperaturen
- Leidingdruk, of die stabiel is, en of er vacuüm optreedt
- Vaste stoffen, vezels, olie of neiging tot aanslag in de stroom
- Of de aflezing het doseren moet aansturen, of alleen moet worden getoond en geregistreerd
- Montagewijze die mogelijk is op het meetpunt, en toegang voor verwijdering
- Vereiste uitgang en wat die uitleest
- Gebiedsclassificatie en eis aan afspuiten
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum
