O que é um analisador de oxigênio dissolvido
Um analisador de oxigênio dissolvido mede quanto oxigênio está dissolvido na água, de forma contínua, e mantém esse valor à vista de quem responde por ele. O número importa porque é ele que separa um tanque de aeração que sustenta a biologia para a qual foi construído de um que não sustenta, e porque uma licença de lançamento, uma piscicultura e um fermentador são especificados em função dele. O instrumento é um controlador em painel, ligado por cabo a um eletrodo na água, e as duas metades desse par falham de maneiras diferentes.
Dois princípios dividem o campo, e a escolha entre eles se faz pela manutenção, não pela leitura. O sensor de membrana consome oxigênio em um cátodo atrás de uma membrana permeável a gases e produz uma corrente pequena e proporcional: por isso precisa de vazão mínima sobre a membrana, de um eletrólito que envelhece e de uma membrana trocada por cronograma. O sensor óptico excita uma camada luminescente e lê a rapidez com que o oxigênio na água apaga essa emissão; não consome nada, tolera água parada e normalmente é verificado no ar, não contra um zero químico.
Do lado do controlador, os dois caminhos parecem muito semelhantes: um display, uma ou mais saídas para levar a leitura a um sistema de controle, relés para agir sobre ela e uma porta de comunicação. O que na prática separa um controlador de outro é o conjunto de entradas de compensação. O oxigênio dissolvido é uma pressão parcial antes de ser uma concentração, e convertê-lo em concentração em miligramas por litro envolve a temperatura, a salinidade e a pressão da água medida.
Como um analisador de oxigênio dissolvido mede
O sensor de membrana é uma célula eletroquímica. O oxigênio difunde através da membrana e se reduz no cátodo, e a corrente resultante é proporcional à velocidade com que ele chega; a leitura depende, portanto, do escoamento tanto quanto da concentração. Tudo o que retarda a difusão - membrana suja, eletrólito esgotado, amostra parada - é lido como pouco oxigênio mesmo com a água plenamente aerada, e é por isso que o intervalo de manutenção faz parte da medição, e não da rotina de limpeza.
O sensor óptico mede a mesma grandeza sem consumi-la. Uma camada de corante é excitada por uma fonte de luz e devolve luz em comprimento de onda maior, e o oxigênio dissolvido encurta o tempo durante o qual essa emissão dura. O instrumento lê esse tempo de vida, que é uma propriedade conjunta do corante e do oxigênio e não depende de quanta água passa pela camada. O consumível é a tampa que carrega o corante, e o intervalo de troca dela é o que um plano de manutenção precisa prever.
A cadeia de compensação é a parte mais frequentemente deixada no valor padrão. O eletrodo responde à pressão parcial de oxigênio, e essa pressão parcial corresponde a menos oxigênio conforme a água fica mais quente e mais salgada: uma amostra a uma dada pressão contém menos oxigênio a 30 °C do que a 10 °C, e menos em água do mar do que em água doce. Quando salinidade e pressão ficam sem ajuste, uma leitura correta num rio está errada num tanque de salmoura, e o erro é sistemático, não aleatório.
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 |
| Princípio de detecção | Uma célula de membrana, ou um sensor óptico com tampa substituível | O regime de manutenção, o escoamento exigido no ponto de medição e como o zero é estabelecido. Isto se decide antes de todo o resto da lista. |
| Faixa de medição | Uma banda estreita para um processo controlado, ou uma larga, indo da saturação até os níveis baixos que indicam condições anóxicas | Se a resolução ainda é útil no fim da escala e se o instrumento satura na operação normal. Uma faixa escolhida pelo topo costuma ser grosseira exatamente onde estão as leituras interessantes. |
| Entradas de compensação | Somente temperatura, ou temperatura com salinidade e pressão, aplicadas automaticamente ou inseridas manualmente | Se uma concentração em miligramas por litro significa a mesma coisa em duas águas diferentes. Uma leitura sem o seu estado de compensação não pode ser comparada com um limite. |
| Saídas analógicas | Uma saída, ou duas, numa faixa de corrente aceita pelo sistema receptor | Se a leitura pode conduzir um laço de controle e ao mesmo tempo ser registrada, o que costuma ser a diferença entre um indicador e um elemento de controle. |
| Relés de alarme | Um ou dois, ajustados contra a concentração, contra a temperatura, ou contra ambas | Se o instrumento pode agir, acionando um aerador ou disparando um alarme, ou apenas exibir. O relé é o que torna seguro um tanque sem supervisão. |
| Comunicação | Uma porta serial que fale um protocolo industrial padrão, ou nenhuma | Se a leitura entra na rede da unidade ou para no painel. Uma leitura que não pode ser exportada é uma que alguém precisa anotar. |
| Montagem e eletrodo | Montagem do controlador em painel, parede ou tubulação; imersão, célula de passagem ou submersão para o eletrodo; comprimento do cabo | Se o sensor alcança o ponto de medição sem um percurso de cabo que agregue ruído, e se ele pode ser retirado para limpeza sem perturbar o processo. |
O controlador e o eletrodo são especificados juntos. Uma entrada de compensação que o controlador oferece mas o eletrodo não fornece não é um recurso.
Como escolher um analisador de oxigênio dissolvido
| Decisão | O que define isso | O que perguntar |
|---|
| A água medida | Água doce, água do mar, salmoura, efluente ou caldo de fermentação | A salinidade decide se uma leitura compensada é possível, e se o material do eletrodo resiste ao meio. |
| Para que o valor serve | Conduzir o controle de aeração, comprovar uma licença ou acompanhar uma tendência | Uma função de controle aponta para relés e resposta rápida; uma função de conformidade aponta para um histórico de calibração documentado. |
| A manutenção que a unidade consegue sustentar | Limpeza, troca de eletrólito e de membrana, ou troca da tampa | O sensor mais exigente só é melhor com um regime efetivamente cumprido. Um sensor óptico sem manutenção também deriva, e deriva sem avisar. |
| O escoamento no ponto de medição | Água em movimento num canal, ou água parada num tanque | Um sensor de membrana precisa de velocidade mínima sobre a membrana, o que é tanto uma questão de montagem quanto do instrumento. |
| Profundidade e alcance do ponto | Se o eletrodo é alcançado à mão, ou precisa de um suporte e de um percurso de cabo | É aqui que um projeto costuma se perder entre o resultado de laboratório e a instalação. |
| Se é exigido um registro | Uma leitura em tempo real, ou um histórico registrado ao longo de dias | Registrar altera os requisitos de saída e de comunicação, não apenas o de armazenamento. |
| O ambiente dos equipamentos | Painel em ambiente interno, quadro externo, ou um eletrodo permanentemente submerso | Controlador e eletrodo têm graus de proteção (IP) separados, e o menor dos dois é o que limita a instalação. |
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 oxigênio dissolvido normalmente se resolve, e o ponto em que a escolha realmente se decide.
| Alternativa mais próxima | Diferença em relação a um analisador de oxigênio dissolvido |
| Analisadores de oxigênio | Medem oxigênio em uma corrente de gás e não na água, e servem para verificar combustão, inertização ou um espaço de cabeça. Os dois se confundem porque a mesma palavra aparece em ambos, mas a amostra, o sensor e a unidade não têm nada em comum. |
| Analisadores de pH | Medem acidez, que é uma propriedade diferente da mesma água. Nenhum substitui o outro, e os dois costumam ser instalados no mesmo tanque porque a biologia depende do par. |
| Analisadores de condutividade | Informam o teor de íons dissolvidos, que é o que permite à água conduzir corrente. A condutividade não mede oxigênio, mas a salinidade que ela indica é uma das entradas de que o valor de oxigênio dissolvido depende. |
| Analisadores de turbidez | Informam quanto material em suspensão está presente. Uma amostra turva suja um eletrodo de oxigênio mais depressa do que uma limpa, de modo que as duas leituras se relacionam pelo intervalo de manutenção, e não pela medição. |
| Analisadores de qualidade da água | Reúnem vários desses parâmetros em um só instrumento ou em um só quadro. Quando um único valor precisa ser controlado continuamente, usa-se um analisador dedicado, e o instrumento multiparâmetro existe para a visão ampla. |
A fronteira que vale fechar primeiro é se o oxigênio está dissolvido em água ou presente em um gás, porque os dois instrumentos dividem o nome e quase nada mais.
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 água medida, incluindo salinidade e temperatura típicas
- A faixa exigida, com a menor concentração que precisa ser resolvida
- Se o princípio de detecção está definido pela unidade ou em aberto, e o regime de manutenção disponível
- Se a compensação de salinidade e de pressão deve ser aplicada, e a partir de qual fonte
- O número e o tipo de saídas analógicas de que o sistema receptor precisa
- Se são necessários relés, e o que eles devem chavear
- Se a leitura precisa ser registrada ou levada à rede, e em qual protocolo
- O arranjo de montagem do controlador e do eletrodo, e o comprimento do cabo entre eles
- Quantidade, porta de destino e data de entrega exigida
