Czym jest analizator przewodności
Analizator przewodności podaje w sposób ciągły zdolność wody do przewodzenia prądu elektrycznego, a ta liczba zastępuje całkowitą zawartość rozpuszczonych jonów, nie nazywając ani jednego z nich. To standardowy sposób obserwacji ciągu uzdatniania wody: odczyt spada, gdy demineralizator pracuje, rośnie, gdy złoże się wyczerpuje, i odróżnia czysty kondensat od przeciekającego, na długo zanim cokolwiek innego by to zauważyło.
Analizator to para, nie jedno pudełko. Regulator na tablicy zawiera elektronikę, wyświetlacz, wyjścia i przekaźniki; elektroda w wodzie wykonuje pomiar. Elektrodę określa stała ogniwa - człon geometryczny, który przelicza jej konduktancję na przewodność - oraz materiał, z którego jest wykonana, a który decyduje, czy przetrwa w wodzie i jak szybko się zanieczyszcza. Te dwie właściwości razem ustalają zakres, który para może mierzyć.
Odczyt jest bez znaczenia bez swojej temperatury. Przewodność rośnie z temperaturą w sposób bliski proporcjonalnemu i zależy od tego, co jest rozpuszczone, więc przyrządy korygują każdy odczyt do temperatury odniesienia, zanim go pokażą, a korekta nie jest opcjonalna w procesie, w którym temperatura wody się zmienia. To, co odróżnia jeden analizator od drugiego, to zwykle dokładność tej korekty, zakres stałych ogniwa, o których można mu powiedzieć, oraz to, czy potrafi także wyprowadzić wielkości pokrewne - substancje rozpuszczone, rezystywność lub zasolenie - z tego samego pomiaru.
Jak analizator przewodności dokonuje pomiaru
Ogniwo kontaktowe to układ klasyczny: dwie elektrody o ustalonej powierzchni i odstępie stykające się z wodą, do których przykłada się napięcie przemienne, aby pomiar nie polaryzował elektrod. Stała ogniwa to właśnie ta geometria i to ona pozwala jednemu przyrządowi objąć zakres od wody ultraczystej do stężonej solanki przez wymianę elektrody, a nie elektroniki. Niskie stałe pasują do niskiej przewodności, gdzie prąd jest znikomy, a woda bliska izolatorowi.
Ogniwo kontaktowe ma dwie słabości na skrajach. W bardzo czystej wodzie sygnał jest tak mały, że liczą się pojemność kabla i zanieczyszczenie, a w wodzie brudnej lub stężonej elektrody się zanieczyszczają i polaryzują. Ogniwo indukcyjne, czyli toroidalne, odpowiada na drugi przypadek: dwie cewki są zalane tak, że woda sama tworzy między nimi sprzężenie, a żaden metal nie dotyka próbki. Nie mierzy dobrze czystej wody i jest właściwym wyborem do zawiesiny, masy włóknistej i stężonych roztworów, w których ogniwo kontaktowe zanieczyściłoby się w ciągu dni.
Element temperaturowy jest częścią pomiaru, a nie udogodnieniem. Przyrządy stosują kompensację, która sprowadza każdy odczyt do wspólnego odniesienia, zwykle dwudziestu pięciu stopni, a stosowany współczynnik zależy od obecnych jonów. Gdy skład jest nieznany, stosuje się współczynnik ogólny, a błąd resztkowy przyjmuje się jako część niepewności. Odczyt podany bez temperatury odniesienia i bez współczynnika nie jest porównywalny z limitem ani z innym przyrządem.
Konfiguracje
Większość specyfikacji jest ustalana przez te decyzje, a nie przez klasę dokładności. Każda ogranicza następną, dlatego są rozstrzygane po kolei.
| Konfiguracja | Opcje do ustalenia | Co faktycznie rozstrzyga |
| Typ ogniwa | Ogniwo kontaktowe z elektrodami stykającymi się z wodą albo ogniwo indukcyjne, które nie wprowadza metalu do wody | Czy przyrząd w ogóle potrafi mierzyć wodę ultraczystą i czy przetrwa strumień zanieczyszczający lub korozyjny. To pierwsza decyzja. |
| Stała ogniwa | Geometria elektrody, która ustala pasmo przewodności rozdzielane przez parę | Zakres roboczy. Stała wybrana dla stężonej wody jest niewrażliwa w czystej wodzie i odwrotnie. |
| Materiał elektrody | Stal nierdzewna, grafit lub tworzywo konstrukcyjne, z korpusem dopasowanym do ośrodka | Czy elektroda przetrwa chemię i temperaturę oraz jak często trzeba ją czyścić. Materiał, który koroduje, zmienia przy tym stałą ogniwa. |
| Element temperaturowy | Typ czujnika wewnątrz elektrody i to, czy odpowiada on temu, czego oczekuje regulator | Czy kompensację można w ogóle zastosować. Regulator i elektroda, których elementy się nie zgadzają, nie mogą wytworzyć skorygowanego odczytu. |
| Parametry pochodne | Sama przewodność albo przewodność wraz z substancjami rozpuszczonymi, rezystywnością lub zasoleniem | Czy jeden przyrząd może służyć drugiemu celowi, jak odczyt rezystywności w pętli czystej wody. Wielkości pochodne wynikają z założonego współczynnika, a nie z osobnego pomiaru. |
| Wyjścia i przekaźniki | Wyjścia analogowe, przekaźniki alarmowe i sterujące oraz możliwość sekwencjonowania cyklu czyszczenia | Czy odczyt steruje instalacją, czy tylko ją raportuje. Przekaźnik sterujący zaworem to inne wymaganie niż ten, który steruje lampką. |
| Montaż i podłączenie | Montaż regulatora na tablicy, ścianie lub rurze; zanurzeniowy, przepływowy lub wgłębny montaż elektrody; długość i zakończenie kabla | Czy elektroda siedzi w strumieniu, czy w obejściu, gdzie można ją odizolować. Instalacja decyduje o tym, ile konserwacji da się wykonać bez zatrzymywania procesu. |
Elektrodę wybiera się przed regulatorem. Wymyślny regulator podłączony do niewłaściwej stałej ogniwa ma węższy zakres roboczy niż prosty regulator podłączony do właściwej.
Jak wybrać analizator przewodności
| Decyzja | Co to rozstrzyga | O co zapytać |
|---|
| Pasmo przewodności | Od wody ultraczystej o ułamku mikrosimensa do stężonej solanki | To samo wybiera między ogniwem kontaktowym a indukcyjnym i ustala stałą ogniwa. Wszystko inne z tego wynika. |
| Jak brudna lub korozyjna jest woda | Czysty kondensat, woda chłodząca, ścieki, masa włóknista lub strumień kwasu | Szybkość zanieczyszczania decyduje między ogniwem kontaktowym, które czyści się często, a ogniwem indukcyjnym, które toleruje ośrodek. |
| Czy temperatura się zmienia | Kontrolowana pętla albo strumień, którego temperatura podąża za pogodą | Zmienna temperatura czyni wejście kompensacji czynnikiem ograniczającym dokładność, a nie ogniwo. |
| Co napędza odczyt | Wyświetlacz dla operatora, pętla sterowania albo zapis zgodności | Sterowanie i zgodność kierują wymagania ku wyjściom, przekaźnikom i udokumentowanej kalibracji, a nie ku rozdzielczości. |
| Czy potrzebna jest druga wielkość | Substancje rozpuszczone, rezystywność lub zasolenie z tej samej sondy | Wielkość pochodna jest wygodna i niesie ze sobą założony współczynnik przeliczeniowy, który trzeba podać, jeśli odczyt ma być broniony. |
| Gdzie elektroda może być zainstalowana | Bezpośrednio w rurociągu, w obejściu albo zanurzona w zbiorniku | Obejście umożliwia kalibrację bez zatrzymywania procesu i rozstrzyga się je na etapie projektowania, a nie później. |
| Środowisko i trasa kabla | Tablica wewnątrz, szafa na zewnątrz oraz odległość do elektrody | Długa trasa kabla wpływa na ogniwo o niskiej stałej bardziej niż na przyrząd, a zakończenie musi pasować do elektrody. |
Jeśli którakolwiek z tych kwestii pozostaje otwarta, prześlij to, co jest znane. Wycenę można wystawić na podstawie opisu zadania i doprecyzować po uzupełnieniu luk.
Najbliższe alternatywy
To są typy, o które zazwyczaj chodzi w zapytaniu o analizator przewodności, i punkt, w którym wybór jest naprawdę rozstrzygany.
| Najbliższa alternatywa | Co odróżnia go od analizatora przewodności |
| Mierniki przewodności procesowe | Ten sam pomiar fizyczny prezentowany jako przyrząd tablicowy lub polowy, a nie jako analizator zasilający system sterowania. Tam, gdzie odczyt ma sterować instalacją i być rejestrowany, stosuje się postać analizatora; tam, gdzie operator ma go po prostu widzieć, wystarcza miernik. |
| Mierniki TDS | Podają całkowitą zawartość substancji rozpuszczonych, czyli odczyt przewodności przeliczony przez założony współczynnik, a nie osobny pomiar. Przeliczenie działa dla jednej wody, a dla innej się rozjeżdża, dlatego zwykle to surowa przewodność jest wielkością, którą należy podać. |
| Mierniki zasolenia | Podają zawartość soli na skali zdefiniowanej dla wody morskiej. Są właściwym przyrządem do zadania morskiego lub ujściowego, a niewłaściwym do wody przemysłowej, gdzie związek między przewodnością a zawartością soli nie jest tym, który zakłada skala. |
| Analizatory pH | Mierzą kwasowość niezależnie od zawartości jonów, więc roztwór obojętny może być zarówno czysty, jak i silnie zasolony. Oba są uzupełniające, a nie alternatywne, i często ten sam limit jakości wody ogranicza oba. |
| Analizatory tlenu rozpuszczonego | Mierzą gaz rozpuszczony, a nie zawartość jonów. Przewodność jest jednak dla nich istotna, bo wynikające z niej zasolenie to jedno z wejść przeliczających ich odczyt na stężenie. |
| Analizatory jakości wody | Łączą przewodność z innymi parametrami w jednym przyrządzie lub jednej szafie. Tam, gdzie przewodność jest zmienną regulowaną, stosuje się dedykowany analizator, a przyrząd wieloparametrowy obejmuje resztę obrazu. |
Granicą, którą warto ustalić najpierw, jest to, czy liczba ma być stężeniem jonów, substancjami rozpuszczonymi czy zasoleniem, bo te trzy wielkości wyprowadza się z tego samego pomiaru przez różne założenia.
Co powinna zawierać wycena
Pierwsza odpowiedź może być wyceną, a nie zestawem pytań, jeśli zapytanie zawiera te informacje. Jeśli wartość nie jest znana, wyślij opis zastosowania, a my potwierdzimy, co implikuje.
- Pasmo przewodności do objęcia, z dolną i górną wartością oczekiwaną w normalnej pracy
- Skład i temperatura wody, wraz z każdą skłonnością do zanieczyszczania lub korozji
- Czy wymagane jest ogniwo kontaktowe, czy indukcyjne, oraz stała ogniwa, jeśli jest już ustalona
- Element temperaturowy zamontowany w elektrodzie i to, czy pasuje do regulatora
- Czy trzeba pokazywać także substancje rozpuszczone, rezystywność lub zasolenie
- Wyjścia analogowe, przekaźniki i każda sekwencja czyszczenia wymagana przez instalację
- Czy odczyt ma być rejestrowany lub sieciowany i w jakim protokole
- Układ montażu regulatora i elektrody, długość kabla oraz to, czy przewidziano obejście
- Ilość, port docelowy i wymagana data dostawy
