Что такое анализатор растворённого кислорода
Анализатор растворённого кислорода непрерывно измеряет, сколько кислорода растворено в воде, и держит это число перед тем, кто за него отвечает. Это важно потому, что число разделяет аэрационный бассейн, в котором биология работает так, как для неё и строили, и бассейн, где она не работает, а ещё потому, что разрешение на сброс, рыбхоз и ферментер описаны именно через него. Прибор - это контроллер на щите, связанный проводкой с электродом в воде, и обе половины этой пары отказывают по-разному.
Два метода разделили это поле, и выбирают между ними по обслуживанию, а не по показанию. Мембранный датчик потребляет кислород на катоде за мембраной, проницаемой для газов, и выдаёт пропорциональный ему малый ток: поэтому ему нужен минимальный поток у мембраны, электролит, который стареет, и мембрана, которую меняют по графику. Оптический датчик возбуждает люминесцентный слой и читает, как быстро кислород в воде гасит это свечение; он ничего не потребляет, терпит неподвижную воду и обычно проверяется по воздуху, а не по химическому нулю.
Сторона контроллера у обоих решений выглядит похоже: дисплей, один или несколько выходов, несущих показание в систему управления, реле для реакции на него и порт связи. На практике один контроллер отличается от другого набором входов компенсации. Растворённый кислород - это сначала парциальное давление, а уже потом концентрация, и чтобы перевести его в миллиграммы на литр, нужны температура, солёность и давление измеряемой воды.
Как анализатор растворённого кислорода выполняет измерение
Мембранный датчик - электрохимическая ячейка. Кислород диффундирует через мембрану и восстанавливается на катоде, а возникающий ток пропорционален скорости, с которой он приходит, поэтому показание зависит и от потока, и от концентрации. Всё, что замедляет диффузию, - загрязнённая мембрана, выработанный электролит, стоячая проба - читается как низкий кислород даже тогда, когда вода полностью аэрирована; вот почему интервал обслуживания входит в состав измерения, а не является уборкой вокруг него.
Оптический датчик измеряет ту же величину, не расходуя её. Слой красителя возбуждается источником света и возвращает свет с большей длиной волны, а растворённый кислород сокращает время, в течение которого свечение длится. Прибор читает именно это время - свойство красителя и кислорода вместе, не зависящее от того, сколько воды протекает мимо слоя. Расходник здесь - колпачок с красителем, и именно интервал его замены должен нести план обслуживания.
Цепочка компенсаций - то, что чаще всего оставляют на значении по умолчанию. Электрод откликается на парциальное давление кислорода, а этому давлению соответствует тем меньше кислорода, чем теплее и солонее вода, поэтому проба при данном давлении содержит меньше кислорода при 30 °C, чем при 10 °C, и меньше в морской воде, чем в пресной. Если солёность и давление не заданы, показание, верное для реки, ошибочно для аппарата с рассолом, и ошибка эта систематическая, а не случайная.
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 |
| Принцип измерения | Мембранная ячейка либо оптический датчик со сменным колпачком | Режим обслуживания, поток, нужный в точке измерения, и способ, которым задают ноль. Это решают раньше всего остального в списке. |
| Диапазон измерений | Узкая полоса для управляемого процесса либо широкая - от насыщения до малых уровней, которые указывают на аноксичные условия | Остаётся ли разрешающая способность полезной внизу шкалы и не выходит ли прибор в насыщение при обычной работе. Диапазон, выбранный по верхнему краю, часто груб ровно там, где нужны интересные показания. |
| Входы компенсации | Только температура либо температура с солёностью и давлением, применяемые автоматически или вводимые вручную | Означает ли концентрация в мг/л одно и то же в двух разных водах. Показание без состояния компенсации нельзя сравнить с пределом. |
| Аналоговые выходы | Один выход или два в токовом диапазоне, который принимает система-получатель | Может ли показание одновременно вести контур управления и регистрироваться - обычно в этом и разница между указателем и элементом управления. |
| Реле сигнализации | Одно или два, настроенные по концентрации, по температуре или по обоим параметрам | Может ли прибор действовать - запустить аэратор или поднять сигнализацию, - или только показывать. Именно реле делает бассейн без присмотра безопасным. |
| Связь | Последовательный порт со стандартным промышленным протоколом либо его отсутствие | Уходит ли показание в сеть предприятия или остаётся на щите. Показание, которое нельзя выгрузить, кто-то должен выписывать руками. |
| Монтаж и электрод | Щитовой, настенный или трубный монтаж контроллера; погружение электрода в поток, проточная камера или свободное погружение; длина кабеля | Дотянется ли датчик до точки измерения без кабеля, который добавляет помехи, и можно ли поднять его для очистки, не тревожа процесс. |
Контроллер и электрод задают вместе. Вход компенсации, который контроллер предлагает, а электрод дать не может, - не возможность.
Как выбрать анализатор растворённого кислорода
| Решение | Что решает вопрос | О чём спросить |
|---|
| Измеряемая вода | Пресная вода, морская, рассол, сточная вода или ферментационная среда | Солёность решает, возможно ли вообще приведённое показание и устоит ли материал электрода в среде. |
| Для чего нужно число | Управление аэрацией, подтверждение разрешения на сброс или наблюдение за трендом | Задача управления указывает на реле и быстрый отклик; задача отчётности - на документированный след калибровок. |
| Какое обслуживание площадка потянет | Чистка, замена электролита и мембраны либо замена колпачка | Более требовательный датчик лучше только тогда, когда режим обслуживают. Необслуживаемый оптический датчик тоже дрейфует, и дрейфует незаметно. |
| Поток в точке измерения | Движущаяся вода в лотке или неподвижная в баке | Мембранному датчику нужна минимальная скорость потока у мембраны, и это не только вопрос выбора прибора, но и вопрос монтажа. |
| Глубина и доступность точки | Можно ли достать электрод руками или нужны кронштейн и кабель | Именно здесь проект обычно и рассыпается между лабораторным результатом и установкой. |
| Нужна ли запись | Живое показание или накопленная за дни история | Регистрация меняет требования к выходам и связи, а не только к объёму хранения. |
| Условия для аппаратной части | Щит в помещении, уличный шкаф или электрод, постоянно погружённый в среду | У контроллера и электрода степени защиты разные, и установку ограничивает та из них, что ниже. |
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 растворённого кислорода: какие типы обычно имеют в виду в запросе и где на самом деле решается выбор.
| Ближайшая альтернатива | Что отличает его от анализатора растворённого кислорода |
| Анализаторы кислорода | Измеряют кислород в газовом потоке, а не в воде, и служат для контроля горения, инертизации или газового пространства над продуктом. Их путают из-за одного и того же слова в названии, но проба, датчик и единица измерения не имеют ничего общего. |
| Анализаторы pH | Измеряют кислотность - иное свойство той же воды. Одно не заменяет другое, и оба обычно ставят на одном бассейне, потому что биология зависит от этой пары вместе. |
| Анализаторы электропроводности | Показывают содержание растворённых ионов - то, что позволяет воде проводить ток. Электропроводность не есть мера кислорода, но солёность, которую она даёт, - один из входов, от которых зависит число растворённого кислорода. |
| Анализаторы мутности | Показывают, сколько в воде взвешенных веществ. Мутная проба загрязняет кислородный электрод быстрее чистой, поэтому два показания связаны через интервал обслуживания, а не через измерение. |
| Анализаторы качества воды | Объединяют несколько этих параметров в одном приборе или в одном шкафу. Если нужно непрерывно управлять одним числом, берут отдельный анализатор, а многопараметрический прибор закрывает более широкую картину. |
Границу, которую стоит решить первой, намечают так: кислород растворён в воде или присутствует в газе, потому что у двух приборов общее название и почти ничего больше.
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.
- Измеряемая вода, включая её обычную солёность и температуру
- Требуемый диапазон с наименьшей концентрацией, которую надо разрешить
- Определён ли метод измерения площадкой или он свободен, и какое обслуживание доступно
- Нужны ли компенсации по солёности и давлению и откуда берётся этот сигнал
- Число и тип аналоговых выходов, которые нужны принимающей системе
- Нужны ли реле и что они должны переключать
- Нужно ли регистрировать показание и выводить его в сеть, и по какому протоколу
- Способ монтажа контроллера и электрода и длина кабеля между ними
- Количество, порт назначения и требуемая дата поставки
