máy phân tích độ dẫn điện là gì
Máy phân tích độ dẫn điện báo khả năng tải dòng điện của nước một cách liên tục, và con số đó đứng thay cho tổng hàm lượng ion hòa tan mà không hề nêu tên một ion nào. Đây là cách tiêu chuẩn để giám sát một dây chuyền xử lý nước: số đọc giảm khi thiết bị khử khoáng làm việc, tăng khi một lớp vật liệu hết khả năng, và tách một dòng nước ngưng sạch khỏi một dòng đang bị rò từ rất lâu trước khi bất cứ thứ gì khác nhận ra.
Máy phân tích là một cặp, không phải một cái hộp. Một bộ điều khiển ở panel chứa phần điện tử, màn hình, các đầu ra và các rơ-le; một điện cực nằm trong nước làm việc đo. Điện cực được định nghĩa bởi một hằng số tế bào, tức phần hình học quyết định tương quan giữa độ dẫn đo được và một giá trị độ dẫn điện, và bởi vật liệu làm nên nó, thứ quyết định nó có trụ nổi trong nước hay không và nó bẩn nhanh đến mức nào. Hai tính chất đó cùng nhau chốt dải đo mà cặp thiết bị có thể đo được.
Số đọc vô nghĩa nếu thiếu nhiệt độ của nó. Độ dẫn điện tăng theo nhiệt độ gần như tỷ lệ thuận và thay đổi tùy theo chất gì hòa tan, nên thiết bị hiệu chỉnh mọi số đọc về một nhiệt độ tham chiếu trước khi hiển thị, và phép hiệu chỉnh đó không phải thứ có thể bỏ qua trên một quy trình mà nhiệt độ nước thay đổi. Điều làm máy phân tích này khác máy phân tích kia thường là độ chính xác của phép hiệu chỉnh đó, dải hằng số tế bào mà máy có thể được khai báo, và việc máy có suy ra được các đại lượng liên quan - tổng chất rắn hòa tan, điện trở suất hoặc độ mặn - từ cùng một phép đo hay không.
Cách máy phân tích độ dẫn điện đo
Tế bào tiếp xúc là bố trí kinh điển: hai điện cực có diện tích và khoảng cách cố định, tiếp xúc với nước, với một điện áp xoay chiều đặt vào để phép đo không phân cực các điện cực. Hằng số tế bào chính là hình học đó, và nó là thứ cho phép một thiết bị phủ một dải từ nước siêu sạch tới nước muối đậm đặc bằng cách thay điện cực chứ không thay phần điện tử. Các hằng số nhỏ hợp với độ dẫn điện thấp, nơi dòng điện cực nhỏ và nước gần như là một chất cách điện.
Tế bào tiếp xúc có hai điểm yếu ở hai vùng biên. Trong nước rất sạch, tín hiệu nhỏ đến mức điện dung cáp và sự bám bẩn trở thành đáng kể, còn trong nước bẩn hoặc đặc thì các điện cực bị bẩn và bị phân cực. Tế bào cảm ứng, hay tế bào dạng vòng, trả lời trường hợp thứ hai: hai cuộn dây được bao kín để chính phần nước tạo thành liên kết giữa chúng, và không có kim loại nào chạm vào mẫu. Nó đo nước tinh khiết không tốt, và là lựa chọn đúng cho bùn, bột giấy và các dung dịch đặc mà tế bào tiếp xúc sẽ bẩn sau vài ngày.
Phần tử nhiệt độ là một phần của phép đo chứ không phải một tiện ích. Thiết bị áp một phép bù đưa mọi số đọc về cùng một mốc tham chiếu, thường là 25 độ, và hệ số dùng phụ thuộc vào các ion có mặt. Khi thành phần chưa biết, một hệ số chung được áp và phần sai số còn lại được chấp nhận như một phần của độ không đảm bảo đo. Một số đọc nêu ra mà thiếu nhiệt độ tham chiếu và hệ số của nó thì không so sánh được với một ngưỡng hay với một thiết bị khác.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Kiểu tế bào | Tế bào tiếp xúc với các điện cực nằm trong mẫu, hoặc tế bào cảm ứng không đặt kim loại nào vào nước | Thiết bị có đo được nước siêu sạch hay không, và nó có trụ nổi trong một dòng bám bẩn hoặc ăn mòn hay không. Đây là quyết định đầu tiên. |
| Hằng số tế bào | Hình học của điện cực, thứ chốt dải độ dẫn điện mà cặp thiết bị phân giải được | Dải đo làm việc. Một hằng số chọn cho nước đặc sẽ kém nhạy trong nước tinh khiết, và ngược lại. |
| Vật liệu điện cực | Thép không gỉ, than chì, hoặc một nhựa kỹ thuật, với thân phù hợp với môi trường đo | Điện cực có trụ được với hóa chất và nhiệt độ hay không, và bao lâu thì phải vệ sinh một lần. Một vật liệu bị ăn mòn sẽ làm thay đổi hằng số tế bào trong lúc nó bị ăn mòn. |
| Phần tử nhiệt độ | Kiểu cảm biến bên trong điện cực, và nó có khớp với điều bộ điều khiển mong đợi hay không | Có áp được phép bù hay không. Một bộ điều khiển và một điện cực có phần tử nhiệt độ không ăn khớp thì không tạo ra được số đọc đã hiệu chỉnh. |
| Thông số suy ra | Chỉ độ dẫn điện, hoặc độ dẫn điện kèm tổng chất rắn hòa tan, điện trở suất hay độ mặn | Một thiết bị có phục vụ được mục đích thứ hai hay không, chẳng hạn số đọc điện trở suất trên một vòng nước tinh. Các con số suy ra đến từ một hệ số giả định chứ không từ một phép đo riêng. |
| Đầu ra và rơ-le | Các đầu ra tương tự, rơ-le báo động và rơ-le điều khiển, và việc có lập trình được một chu kỳ vệ sinh hay không | Số đọc điều khiển cả nhà máy hay chỉ báo cáo về nó. Một rơ-le dẫn động một van là yêu cầu khác với một rơ-le dẫn động một bóng đèn. |
| Kiểu lắp đặt và kết nối | Lắp ở panel, trên tường hoặc trên đường ống cho bộ điều khiển; nhúng, kiểu dòng chảy xuyên hoặc cắm vào cho điện cực; chiều dài cáp và đầu kết cuối | Điện cực nằm trong dòng hay trong một đường vòng, nơi nó có thể được cô lập. Việc lắp đặt quyết định bao nhiêu phần bảo dưỡng làm được mà không phải dừng quy trình. |
Điện cực được chọn trước bộ điều khiển. Một bộ điều khiển tinh vi ghép với một hằng số tế bào sai có dải đo làm việc hẹp hơn một bộ điều khiển đơn giản ghép với đúng tế bào.
Cách chọn máy phân tích độ dẫn điện
| Quyết định | Căn cứ quyết định | Thông tin cần hỏi |
|---|
| Dải độ dẫn điện | Từ nước siêu sạch ở một phần nhỏ của microsiemens đến nước muối đậm đặc | Riêng điều này đã chọn giữa tế bào tiếp xúc và tế bào cảm ứng, và chốt hằng số tế bào. Mọi thứ khác suy ra từ nó. |
| Nước bẩn hoặc ăn mòn đến mức nào | Nước ngưng sạch, nước làm mát, nước thải, bột giấy hoặc một dòng axit | Tốc độ bám bẩn quyết định giữa một tế bào tiếp xúc phải vệ sinh thường xuyên và một tế bào cảm ứng chịu được môi trường đo. |
| Nhiệt độ có thay đổi hay không | Một vòng được kiểm soát, hay một dòng có nhiệt độ chạy theo thời tiết | Một nhiệt độ thay đổi biến đầu vào bù thành yếu tố giới hạn độ chính xác, chứ không phải tế bào đo. |
| Số đọc dẫn động cái gì | Một màn hiển thị cho người vận hành, một vòng điều khiển, hoặc một hồ sơ tuân thủ | Điều khiển và tuân thủ đẩy các yêu cầu về phía đầu ra, rơ-le và một phép hiệu chuẩn được ghi chép, chứ không về phía độ phân giải. |
| Có cần một đại lượng thứ hai hay không | Tổng chất rắn hòa tan, điện trở suất hoặc độ mặn từ cùng một đầu dò | Một con số suy ra thì tiện nhưng mang theo hệ số quy đổi giả định của nó, và hệ số đó phải được nêu rõ nếu số đọc cần được bảo vệ. |
| Điện cực có thể lắp ở đâu | Trực tiếp trong đường ống, trong một đường vòng, hoặc nhúng vào một bồn | Đường vòng là thứ cho phép hiệu chuẩn mà không phải dừng quy trình, và nó được quyết định ở giai đoạn thiết kế chứ không phải sau này. |
| Điều kiện môi trường và đoạn cáp | Panel trong nhà, tủ ngoài trời, và khoảng cách tới điện cực | Một đoạn cáp dài ảnh hưởng tới tế bào có hằng số nhỏ nhiều hơn ảnh hưởng tới bản thân thiết bị, và đầu kết cuối phải phù hợp với điện cực. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về máy phân tích độ dẫn điện thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với máy phân tích độ dẫn điện |
| Máy đo độ dẫn điện quá trình | Cùng một phép đo vật lý, nhưng được làm ra như một thiết bị panel hoặc thiết bị hiện trường thay vì một máy phân tích đưa tín hiệu về một hệ thống điều khiển. Nơi số đọc phải dẫn động nhà máy và phải được ghi lại thì dùng hình thức máy phân tích; nơi người vận hành chỉ cần nhìn thấy nó thì máy đo là đủ. |
| Máy đo TDS | Báo tổng chất rắn hòa tan, tức một số đọc độ dẫn điện được quy đổi qua một hệ số giả định chứ không phải một phép đo riêng. Phép quy đổi đúng với loại nước này và lệch với loại nước khác, đó là lý do con số cần chỉ định thường là độ dẫn điện gốc. |
| Máy đo độ mặn | Báo hàm lượng muối trên một thang được định nghĩa cho nước biển. Chúng là thiết bị đúng cho một nhiệm vụ ở môi trường biển hoặc cửa sông, và là thiết bị sai cho một loại nước công nghiệp, nơi quan hệ giữa độ dẫn điện và hàm lượng muối không giống điều mà thang đo giả định. |
| Máy phân tích pH | Đo độ axit một cách độc lập với hàm lượng ion, nên một dung dịch trung tính có thể tinh khiết hoặc rất mặn. Hai đại lượng bổ sung cho nhau chứ không thay thế nhau, và cùng một ngưỡng chất lượng nước thường ràng buộc cả hai. |
| Máy phân tích oxy hòa tan | Đo một khí hòa tan chứ không đo hàm lượng ion. Độ dẫn điện dù sao vẫn liên quan tới chúng, vì độ mặn mà nó hàm ý là một trong các đầu vào chuyển số đọc của chúng thành một nồng độ. |
| Máy phân tích chất lượng nước | Gộp độ dẫn điện với các thông số khác trong cùng một thiết bị hoặc cùng một tủ. Nơi độ dẫn điện là đại lượng bị điều khiển thì dùng một máy phân tích chuyên dụng, còn thiết bị đa thông số phủ phần còn lại của bức tranh. |
Ranh giới cần chốt trước tiên là con số đó được muốn dưới dạng nồng độ ion, dưới dạng tổng chất rắn hòa tan hay dưới dạng độ mặn, vì ba thứ ấy được suy ra từ cùng một phép đo nhưng qua các giả định khác nhau.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Dải độ dẫn điện cần phủ, kèm giá trị thấp nhất và cao nhất dự kiến trong vận hành thường
- Thành phần và nhiệt độ của nước, kể mọi xu hướng bám bẩn hoặc ăn mòn
- Có bắt buộc tế bào tiếp xúc hay tế bào cảm ứng, và hằng số tế bào nếu đã được chốt
- Phần tử nhiệt độ gắn trong điện cực, và nó có khớp với bộ điều khiển hay không
- Có cần hiển thị thêm tổng chất rắn hòa tan, điện trở suất hoặc độ mặn hay không
- Các đầu ra tương tự, các rơ-le và bất kỳ trình tự vệ sinh nào mà lắp đặt yêu cầu
- Có cần ghi lại hoặc đưa phép đo lên mạng hay không, và theo giao thức nào
- Cách bố trí lắp đặt cho bộ điều khiển và điện cực, chiều dài cáp, và có sẵn một đường vòng hay không
- Số lượng, cảng đến và thời gian giao hàng yêu cầu
