O que é um analisador de condutividade
O analisador de condutividade informa, de forma contínua, a capacidade que a água tem de conduzir corrente elétrica, e esse valor representa o total de íons dissolvidos sem nomear um único íon. É a forma padrão de acompanhar uma linha de tratamento de água: a leitura cai enquanto um desmineralizador faz o seu trabalho, sobe quando um leito se esgota, e distingue um condensado limpo de um contaminado por vazamento muito antes de qualquer outra coisa perceber.
O analisador é um par, não uma caixa. Um controlador em painel reúne a eletrônica, o display, as saídas e os relés; um eletrodo na água faz a medição. O eletrodo se define pela constante de célula, o termo geométrico que converte a condutância em condutividade, e pelo material de que é feito, que decide se ele resiste à água e com que rapidez se suja. Juntas, essas duas propriedades fixam a faixa que o par consegue medir.
A leitura não diz nada sem a sua temperatura. A condutividade cresce com a temperatura de modo quase proporcional e varia conforme o que está dissolvido, por isso o instrumento corrige cada leitura para uma temperatura de referência antes de exibi-la, e essa correção não é opcional num processo em que a temperatura da água se move. O que diferencia um analisador de outro costuma ser a exatidão dessa correção, a faixa de constantes de eletrodo que ele aceita e se ele também deriva da mesma medição as grandezas relacionadas - sólidos dissolvidos, resistividade ou salinidade.
Como um analisador de condutividade mede
A célula de contato é o arranjo clássico: dois eletrodos de área e separação fixas, em contato com a água, com uma tensão alternada aplicada para que a medição não polarize os eletrodos. A constante de célula é essa geometria, e é ela que permite a um só instrumento cobrir uma faixa que vai da água ultrapura a uma salmoura concentrada trocando o eletrodo, e não a eletrônica. Constantes baixas servem para condutividade baixa, em que a corrente é mínima e a água está próxima de um isolante.
A célula de contato tem duas fraquezas nos extremos. Em água muito limpa o sinal é pequeno a ponto de a capacitância do cabo e a incrustação importarem, e em água suja ou concentrada os eletrodos se sujam e se polarizam. A célula indutiva, ou toroidal, responde ao segundo caso: duas bobinas são encapsuladas de modo que a própria água faz o acoplamento entre elas, e nada metálico toca a amostra. Ela não mede bem água pura, e é a escolha certa para polpa, pasta de celulose e soluções concentradas, onde uma célula de contato se suja em dias.
O elemento de temperatura faz parte da medição, não é um conforto. Os instrumentos aplicam uma compensação que traz cada leitura a uma referência comum, normalmente 25 °C, e o coeficiente usado depende dos íons presentes. Quando a composição é desconhecida, aplica-se um coeficiente genérico e o erro residual é aceito como parte da incerteza. Uma leitura citada sem a sua temperatura de referência e sem o seu coeficiente não é comparável com um limite nem com outro instrumento.
Opções de configuração
Grande parte da especificação é definida por essas decisões, e não pela classe de exatidão. Cada uma restringe a seguinte, e por isso elas são resolvidas em ordem.
| Configuração | Opções a definir | O que isso decide de fato |
| Tipo de célula | Uma célula de contato com eletrodos molhados, ou uma célula indutiva que não coloca metal na água | Se o instrumento consegue ou não medir água ultrapura, e se ele resiste a um fluido incrustante ou corrosivo. Esta é a primeira decisão. |
| Constante de célula | A geometria do eletrodo, que fixa a banda de condutividade que o par consegue resolver | A faixa de trabalho. Uma constante escolhida para água concentrada fica insensível em água pura, e vice-versa. |
| Material do eletrodo | Aço inoxidável, grafite ou um plástico de engenharia, com o corpo adequado ao meio | Se o eletrodo resiste à química e à temperatura, e com que frequência precisa ser limpo. Um material que se corrói altera a constante de célula ao mesmo tempo. |
| Elemento de temperatura | O tipo de sensor dentro do eletrodo, e se ele corresponde ao que o controlador espera | Se a compensação pode sequer ser aplicada. Um controlador e um eletrodo cujos elementos não concordam não produzem uma leitura corrigida. |
| Parâmetros derivados | Condutividade isolada, ou condutividade com sólidos dissolvidos, resistividade ou salinidade | Se um só instrumento pode atender a uma segunda finalidade, como a leitura de resistividade num circuito de água pura. Os valores derivados vêm de um fator assumido, não de uma medição separada. |
| Saídas e relés | Saídas analógicas, relés de alarme e de controle, e a possibilidade de sequenciar um ciclo de limpeza | Se a leitura comanda a unidade ou apenas a informa. Um relé que aciona uma válvula é um requisito diferente de um que aciona uma lâmpada. |
| Montagem e conexão | Montagem do controlador em painel, parede ou tubulação; imersão, célula de passagem ou inserção para o eletrodo; comprimento do cabo e terminação | Se o eletrodo fica no fluido ou num desvio onde possa ser isolado. A instalação decide quanta manutenção é possível sem parar o processo. |
O eletrodo é escolhido antes do controlador. Um controlador sofisticado ligado à constante de célula errada tem faixa de trabalho mais estreita que um simples ligado à célula certa.
Como escolher um analisador de condutividade
| Decisão | O que define isso | O que perguntar |
|---|
| A faixa de condutividade | Da água ultrapura a uma fração de microsiemens até uma salmoura concentrada | Isto, sozinho, decide entre célula de contato e célula indutiva e fixa a constante de célula. Todo o resto decorre dele. |
| Quão suja ou corrosiva é a água | Condensado limpo, água de refrigeração, esgoto, pasta de celulose ou um fluido ácido | A taxa de incrustação decide entre uma célula de contato que se limpa com frequência e uma célula indutiva que tolera o meio. |
| Se a temperatura varia | Um circuito controlado, ou um fluido cuja temperatura acompanha o clima | Uma temperatura que se move faz da entrada de compensação o fator que limita a exatidão, e não da célula. |
| O que a leitura comanda | Um display para um operador, um laço de controle ou um registro de conformidade | Controle e conformidade empurram os requisitos para saídas, relés e uma calibração documentada, não para a resolução. |
| Se uma segunda grandeza é necessária | Sólidos dissolvidos, resistividade ou salinidade a partir da mesma sonda | Um valor derivado é conveniente e traz junto o fator de conversão assumido, que precisa ser declarado se a leitura tiver de ser defendida. |
| Onde o eletrodo pode ser instalado | Diretamente na tubulação, em um desvio, ou mergulhado em um tanque | O desvio é o que torna possível calibrar sem parar o processo, e ele é definido no projeto, e não depois. |
| O ambiente e o percurso do cabo | Painel interno, quadro externo e a distância até o eletrodo | Um cabo longo afeta mais a célula de constante baixa do que o instrumento, e a terminação precisa ser compatível com o eletrodo. |
Se algum destes pontos ainda estiver em aberto, envie o que já se sabe. Um orçamento pode ser emitido a partir de uma descrição da função e refinado quando as lacunas forem preenchidas.
As alternativas mais próximas
Estes são os tipos em que uma consulta sobre um analisador de condutividade normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um analisador de condutividade |
| Medidores de condutividade para processo | A mesma medição física apresentada como instrumento de painel ou de campo, e não como um analisador alimentando um sistema de controle. Quando a leitura precisa comandar a unidade e ser registrada, usa-se a forma de analisador; quando basta que um operador a veja, um medidor é suficiente. |
| Medidores de TDS | Informam os sólidos dissolvidos totais, que são uma leitura de condutividade convertida por um fator assumido, e não uma medição separada. A conversão vale para uma água e deriva para outra, e é por isso que a condutividade bruta costuma ser o valor a especificar. |
| Medidores de salinidade | Informam o teor de sal numa escala definida para água do mar. São o instrumento certo para um serviço marinho ou de estuário e o errado para uma água industrial, em que a relação entre condutividade e teor de sal não é a que a escala assume. |
| Analisadores de pH | Medem acidez independentemente do teor de íons, de modo que uma solução neutra pode ser pura ou muito salgada. Os dois são complementares, e não alternativos, e o mesmo limite de qualidade da água restringe os dois com frequência. |
| Analisadores de oxigênio dissolvido | Medem um gás dissolvido, e não o teor iônico. Ainda assim a condutividade lhes diz respeito, porque a salinidade que ela indica é uma das entradas que convertem a sua leitura em concentração. |
| Analisadores de qualidade da água | Reúnem condutividade e outros parâmetros em um só instrumento ou em um só quadro. Quando a condutividade é a variável controlada, usa-se um analisador dedicado, e o instrumento multiparâmetro cobre o restante do cenário. |
A fronteira que vale fechar primeiro é se o valor é desejado como concentração iônica, como sólidos dissolvidos ou como salinidade, porque os três derivam da mesma medição por suposições diferentes.
O que incluir na solicitação
A primeira resposta pode ser um orçamento, e não um conjunto de perguntas, se a consulta trouxer esses dados. Quando um valor não for conhecido, envie a descrição da função e confirmaremos o que ela implica.
- A faixa de condutividade a cobrir, com os valores mínimo e máximo esperados na operação normal
- A composição e a temperatura da água, incluindo qualquer tendência a incrustação ou corrosão
- Se é exigida uma célula de contato ou indutiva, e a constante de célula, se já estiver definida
- O elemento de temperatura montado no eletrodo, e se ele é compatível com o controlador
- Se sólidos dissolvidos, resistividade ou salinidade também precisam ser exibidos
- As saídas analógicas, os relés e qualquer sequência de limpeza que a instalação exigir
- Se a leitura precisa ser registrada ou levada à rede, e em qual protocolo
- O arranjo de montagem do controlador e do eletrodo, o comprimento do cabo e se existe um desvio
- Quantidade, porta de destino e data de entrega exigida
