Что такое анализатор электропроводности
Анализатор электропроводности непрерывно сообщает, насколько хорошо вода проводит электрический ток, и это число подставляет собой общее содержание растворённых ионов, никогда не называя сам ион. Это стандартный способ следить за цепочкой водоподготовки: показание падает, пока деминерализатор делает свою работу, растёт, когда загрузка истощается, и отличает чистый конденсат от загрязнённого подтеканием задолго до того, как это заметят другим способом.
Анализатор - это пара, а не коробка. Контроллер на щите несёт электронику, дисплей, выходы и реле; измеряет электрод, находящийся в воде. Электрод определяется постоянной ячейки - геометрическим множителем, который переводит измеренную проводимость в удельную электропроводность, - и материалом, из которого он сделан: он решает, переживёт ли электрод эту воду и как быстро загрязнится. Именно эти два свойства вместе фиксируют диапазон, который пара может измерить.
Показание не имеет смысла без своей температуры. Электропроводность растёт с температурой почти пропорционально и зависит от того, что именно растворено, поэтому прибор приводит каждое показание к справочной температуре, прежде чем показать его, и на процессе, где температура воды меняется, эта поправка не факультативна. Обычно анализаторы различаются погрешностью этой поправки, набором постоянных ячейки, которые им можно задать, и способностью выводить из того же измерения связанные величины - солесодержание, удельное сопротивление или солёность.
Как анализатор электропроводности выполняет измерение
Контактная ячейка - классическая схема: два электрода постоянной площади и с постоянным расстоянием между ними находятся в контакте с водой, а напряжение на них переменное, чтобы измерение не поляризовало электроды. Постоянная ячейки - это и есть та геометрия; она позволяет одному прибору покрыть путь от сверхчистой воды до концентрированного рассола сменой электрода, а не электроники. Малые постоянные подходят малой электропроводности, где ток ничтожен, а вода близка к изолятору.
У контактной ячейки две слабости на краях диапазона. В очень чистой воде сигнал так мал, что значатся ёмкость кабеля и загрязнение, а в грязной или концентрированной воде электроды загрязняются и поляризуются. На второй случай отвечает индуктивная, или тороидальная, ячейка: две катушки заключены в корпус так, что связь между ними создаёт сама вода, и ничего металлического с пробой не соприкасается. Чистую воду она измеряет плохо, зато это верный выбор для шлама, целлюлозной массы и концентрированных растворов, где контактная ячейка загрязнится за дни.
Температурный датчик - часть измерения, а не удобство. Приборы применяют компенсацию, которая приводит каждое показание к общей справочной температуре, как правило к 25 °C, а используемый коэффициент зависит от присутствующих ионов. Если состав неизвестен, применяют общий коэффициент и остаточную погрешность принимают как часть неопределённости. Показание, названное без справочной температуры и без коэффициента, несравнимо ни с пределом, ни с другим прибором.
Варианты конфигурации
Большую часть спецификации определяют именно эти решения, а не класс точности. Каждое ограничивает следующее, поэтому их и утверждают по порядку.
| Конфигурация | Что нужно зафиксировать | Что это на самом деле определяет |
| Тип ячейки | Контактная ячейка со смачиваемыми электродами либо индуктивная ячейка, у которой в воде нет металла | Способен ли прибор вообще измерять сверхчистую воду и переживёт ли он загрязняющий или агрессивный поток. Это первое решение. |
| Постоянная ячейки | Геометрия электрода, которая фиксирует полосу электропроводности, разрешаемую этой парой | Рабочий диапазон. Постоянная, выбранная для концентрированной воды, нечувствительна в чистой, и наоборот. |
| Материал электрода | Нержавеющая сталь, графит или технический полимер, а корпус подбирают под среду | Переживёт ли электрод химию и температуру и как часто его придётся чистить. Материал, который корродирует, попутно меняет и постоянную ячейки. |
| Температурный датчик | Тип датчика внутри электрода и согласуется ли он с тем, что ожидает контроллер | Применима ли вообще компенсация. Контроллер и электрод, у которых датчики не согласуются, не дадут приведённого показания. |
| Производные параметры | Только электропроводность либо электропроводность с солесодержанием, удельным сопротивлением или солёностью | Может ли один прибор служить второй цели - например, давать показание удельного сопротивления на контуре чистой воды. Производные числа следуют из принятого коэффициента, а не из отдельного измерения. |
| Выходы и реле | Аналоговые выходы, реле сигнализации и управления и возможность запрограммировать цикл очистки | Управляет ли показание установкой или только докладывает о ней. Реле, которое ведёт клапан, - иное требование, чем реле, которое ведёт лампу. |
| Монтаж и присоединение | Щитовой, настенный или трубный монтаж контроллера; погружение, проточная камера или врезка электрода; длина кабеля и его разделка | Находится ли электрод в потоке или в байпасе, где его можно отключить. От установки зависит, какая часть обслуживания доступна без останова процесса. |
Электрод выбирают раньше контроллера. Умный контроллер, присоединённый к неверной постоянной ячейки, даёт более узкий рабочий диапазон, чем простой контроллер с правильной ячейкой.
Как выбрать анализатор электропроводности
| Решение | Что решает вопрос | О чём спросить |
|---|
| Полоса электропроводности | От сверхчистой воды с показанием в доли мкСм до концентрированного рассола | Одно только оно выбирает между контактной и индуктивной ячейкой и задаёт постоянную ячейки. Остальное из этого следует. |
| Насколько грязная или агрессивная вода | Чистый конденсат, оборотная вода, сточные воды, целлюлозная масса или кислотный поток | Скорость загрязнения решает, взять контактную ячейку, которую часто чистят, или индуктивную, которая терпит среду. |
| Меняется ли температура | Управляемый контур или поток, температура которого следует за погодой | Если температура ходит, лимитирующим погрешность звеном становится вход компенсации, а не ячейка. |
| Что ведёт показание | Дисплей для оператора, контур управления или отчёт о соответствии | Управление и отчётность сдвигают требования в сторону выходов, реле и документированной калибровки, а не разрешающей способности. |
| Нужна ли вторая величина | Солесодержание, удельное сопротивление или солёность с того же датчика | Производное число удобно, но несёт с собой принятый коэффициент пересчёта, и его надо назвать, если показание придётся защищать. |
| Куда можно установить электрод | Прямо в трубу, в байпас или погружением в бак | Именно байпас делает калибровку возможной без останова процесса, и это решают при проектировании, а не потом. |
| Условия и длина кабеля | Щит в помещении, уличный шкаф и расстояние до электрода | Длинный кабель влияет на ячейку с малой постоянной сильнее, чем на прибор, и разделка должна подходить к электроду. |
Если что-то из этого ещё не решено, пришлите известное. Коммерческое предложение можно дать по описанию задачи и уточнить, когда пробелы будут закрыты.
Ближайшие альтернативы
анализатор электропроводности: какие типы обычно имеют в виду в запросе и где на самом деле решается выбор.
| Ближайшая альтернатива | Что отличает его от анализатора электропроводности |
| Технологические кондуктометры | То же физическое измерение, но оформленное как щитовой или полевой прибор, а не как анализатор, питающий систему управления. Если показание должно вести установку и регистрироваться, берут исполнение анализатора; если оператору нужно просто его видеть, хватает кондуктометра. |
| TDS-метры | Показывают общее солесодержание - это показание электропроводности, пересчитанное через принятый коэффициент, а не отдельное измерение. Пересчёт верен для одной воды и уплывает для другой, поэтому обычно задают именно электропроводность. |
| Солемеры | Показывают содержание соли по шкале, определённой для морской воды. Это нужный прибор для морской или устьевой задачи и ненужный для промышленной воды, где зависимость между электропроводностью и солёностью не та, что предполагает шкала. |
| Анализаторы pH | Измеряют кислотность независимо от содержания ионов, поэтому нейтральный раствор может быть и чистым, и сильно солёным. Эти два измерения скорее дополняют друг друга, чем исключают, и один и тот же предел по качеству воды часто ограничивает оба. |
| Анализаторы растворённого кислорода | Измеряют растворённый газ, а не содержание ионов. Электропроводность им всё равно нужна: солёность, которую она даёт, - один из входов, пересчитывающих их показание в концентрацию. |
| Анализаторы качества воды | Объединяют электропроводность с другими параметрами в одном приборе или в одном шкафу. Если электропроводность - управляемая величина, берут отдельный анализатор, а многопараметрический прибор закрывает остальную картину. |
Границу стоит сначала решить вот в чём: нужно ли число как концентрация ионов, как солесодержание или как солёность, потому что все три выводят из одного измерения через разные допущения.
Что включить в запрос
Первый ответ может быть предложением, а не списком вопросов, если запрос содержит эти данные. Если значение неизвестно, пришлите описание задачи - мы уточним, что из неё следует.
- Полоса измеряемой электропроводности с наименьшим и наибольшим значением при обычной работе
- Состав и температура воды, включая склонность к загрязнению или к коррозии
- Нужна ли контактная или индуктивная ячейка и постоянная ячейки, если она уже определена
- Температурный датчик, установленный в электроде, и согласуется ли он с контроллером
- Нужны ли наряду с электропроводностью солесодержание, удельное сопротивление или солёность
- Аналоговые выходы, реле и цикл очистки, которые требует установка
- Нужно ли регистрировать показание и выводить его в сеть, и по какому протоколу
- Способ монтажа контроллера и электрода, длина кабеля и наличие байпаса
- Количество, порт назначения и требуемая дата поставки
