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Tecnologia de sensores de condutividade
A condutividade mede a capacidade com que uma substância transmite uma corrente elétrica. Ela é influenciada por uma quantidade de íons livres (sais, ácidos, bases) no fluido, assim como pela temperatura do fluido: quanto mais íons livres, maior a condutividade. Um sensor de condutividade é composto tipicamente de duas placas metálicas que entram em contato com o fluido. Corrente elétrica flui quando dois eletrodos são colocados em um fluido condutivo e uma tensão é aplicada.
Os íons carregados positivamente (cátions) movem-se para o eletrodo carregado negativamente e os íons carregados negativamente (ânions) movem-se para o eletrodo carregado positivamente. Quanto mais íons estiverem no fluido e quanto mais alta for a condutividade elétrica do fluido, mais alta será também a corrente elétrica.
A tecnologia usada nos sensores de condutividade varia dependendo da forma de construção. É feita uma distinção entre sensores de condutividade condutivo e indutivo.
O sensor condutivo LDL100
O LDL100 tem dois eletrodos metálicos, assim como outros sensores de condutividade com medição direta. A diferença do nosso design é que o invólucro do sensor e a tubulação metálica servem como primeiro eletrodo e a ponta metálica do sensor como segundo eletrodo.
Uma tensão é colocada entre a ponta do sensor e a rosca do invólucro e a corrente é medida.
Observação: Devido ao design dos eletrodos do LDL, ele não é recomendado para uso em tubos de plástico.
O sensor condutivo LDL101
Em comparação com o LDL100, o LDL101 não usa o invólucro como o segundo eletrodo, mas tem dois eletrodos anelares construídos dentro um do outro. A tensão é aplicada entre o eletrodo interno e externo, e o fluxo de corrente é medido neste ponto.
Importante aqui é que o LDL101, ao contrário do LDL100, tem uma constante de célula fixa. Com o auxílio do software interno, diferentes constantes de célula podem ser representadas para alcançar a melhor resolução em toda a faixa de medição. Assim, o LDL101 realiza em um dispositivo o que outros sensores só atingem usando diferentes variantes.
Um sensor de condutividade indutivo é constituído por duas bobinas metálicas que estão dentro de um corpo plástico (a ifm utiliza PEEK). A primeira bobina (bobina emissora) gera uma tensão elétrica no líquido. Uma corrente alternada é gerada dependendo da condutividade do fluido. Esta gera na segunda bobina (bobina receptora) um campo magnético alternado proporcional à condutividade do fluido.
A medição de condutividade indutiva tem várias vantagens:
- Grande resistência contra corrosão graças à ponta de PEEK.
- Insensível à matérias sólidas em fluidos desde que o canal de medição não esteja entupido.
Você sabia?
A quebra de pontas longas de PEEK, produzidas por moldagem por injeção, é um problema frequente. Isso ocorre devido às variações de temperatura e pressão, especialmente em aplicações CIP.
A ponta usinada em bloco permite que o PEEK se expanda uniformemente em mudanças de temperatura, distribua a pressão uniformemente ao longo do eixo e evite pontos de tensão potenciais. A disponibilidade geral da máquina é preservada.
A influência da temperatura nos sensores LDL:
A condutividade de um material depende especialmente da temperatura, com aproximadamente 1 a 5% por °C. Todos os sensores de condutividade têm uma medição de temperatura incorporada para compensar as mudanças de temperatura no fluido.
O gráfico mostra a diferença entre condutividade compensada e não compensada. Sem a compensação (linha azul), a condutividade aumenta ou diminui com base na temperatura. Com o fluido constante, a condutividade não permanece constante. Com a ajuda da compensação (linha laranja), é possível realizar uma medição constante e repetível. Isso torna os valores de medição comparáveis em diferentes momentos. Mais informações sobre a compensação de temperatura e como ajustá-la podem ser encontradas na seção de calibração.
Um certificado de fábrica gratuito está disponível para cada sensor de condutividade ifm. É gerado diretamente na produção e associado ao número de série.O sensor passa por diferentes estações de calibração com diferentes temperaturas e condutividades. Na calibração final, o sensor é comparado com um sensor de referência. Essas informações podem ser obtidas do certificado de fábrica.
Faça o download do certificado de fábrica gratuitamente em nosso site. Certifique-se de ter o número de série do sensor à mão para inserir na pesquisa.
Calibração em campo
Os sensores ifm chegam prontos para uso. No entanto, você tem a opção de ajustar o sensor localmente para fluidos ou temperaturas de referência específicos. Para isso, os dois parâmetros "Amplificador de calibração CGA" e "Compensação de temperatura T.cmp" podem ser configurados para que o sensor seja ajustado a um fluido de referência conhecido.
O Amplificador de calibração [CGA] desloca a curva de medição do sensor para que ele corresponda ao valor conhecido do fluido de referência. Pode ser feito um ajuste de 80 a 120%. O cálculo é feito dividindo o valor conhecido pelo valor medido.
A Compensação de temperatura [T.cmp] define o quanto uma variação de temperatura em relação à temperatura de referência (geralmente 25 °C) causa uma alteração na condutividade.
- A compensação pode ser ajustada livremente entre 0 e 5% / K.
- A compensação de temperatura pode ser consultada na ficha de especificações do fluido (o padrão para fluidos à base de água é de 2%) ou pode ser determinada medindo o mesmo fluido em 2 temperaturas através de uma equação linear.
A configuração de CGA e T.cmp pode levar a uma maior precisão, mas na maioria dos casos não é necessária.