• Produse
  • Industrii
  • IIoT și soluții
  • Serviciu
  • Compania
  1. Senzori analitici
  2. Senzor de conductivitate LDL
  3. Tehnologia

Tehnologia senzorului de conductivitate

Conductivitatea măsoară cât de bine este condus curentul electric de o substanță. Ea este influențată de cantitatea de ioni liberi (săruri, acizi, alcalii) din agent și de temperatura agentului: cu cât există mai mulți ioni liberi, cu atât mai mare este conductivitatea. De obicei, un senzor de conductivitate este compus din două plăci metalice aflate în contact cu agentul. Dacă se scufundă doi electrozi într-un lichid conductor și se aplică o tensiune la acești doi electrozi, atunci va circula curent.

Ionii încărcați pozitiv (cationi) se deplasează spre electrodul încărcat negativ, iar ionii încărcați negativ (anioni) se deplasează spre electrodul încărcat pozitiv. Cu cât sunt mai mulți ioni liberi în agent și cu cât este mai mare conductivitatea electrică a agentului, cu atât mai mare este curentul electric.

Tehnologia utilizată în cazul senzorilor de conductivitate diferă în funcție de design. Trebuie făcută o distincție între senzorii de conductivitate conductivi și inductivi.

Subiecte

Senzori de conductivitate conductivi

Senzorul conductiv LDL100

LDL100, ca și alți senzori de conductivitate cu măsurare directă, are doi electrozi metalici. Diferența la designul nostru este faptul că tubul metalic și carcasa senzorului au rol de prim electrod, iar vârful metalic al senzorului este al doilea electrod.

Se aplică curent între vârful senzorului și îmbinarea filetată a carcasei, iar fluxul electric este măsurat.

Notă: Având în vedere designul electrozilor, LDL nu este recomandat pentru a fi utilizat în conductele din plastic.

Senzorul conductiv LDL101

Spre deosebire de LDL100, LDL101 nu folosește carcasa ca electrod, ci are doi electrozi în formă de inel încastrați unul în celălalt. Tensiunea este aplicată între electrodul interior și cel exterior, unde se măsoară fluxul de curent.

Este important de menționat că, spre deosebire de LDL100, LDL101 are o constantă de celulă fixă. Cu ajutorul software-ului utilizat la nivel intern, pot fi cartografiate diferite constante de celulă pentru a obține în orice moment cea mai bună rezoluție pe întregul interval de măsurare. Astfel, LDL101 oferă funcții într-un singur dispozitiv pentru care alți senzori necesită versiuni diferite.

Senzori de conductivitate inductivi

Un senzor de conductivitate inductiv este format din două bobine metalice înfășurate cu sârmă și încastrate într-un corp din plastic (ifm utilizează în acest scop PEEK sau polipropilenă). Prima bobină (bobina emițătorului) generează o tensiune electrică în lichid. În funcție de conductivitatea agentului se generează un curent alternativ. Acesta din urmă generează un câmp magnetic alternativ în a doua bobină (bobina receptorului), care este proporțional cu conductivitatea agentului.

Măsurarea conductivității inductive are câteva avantaje:

  • Rezistență crescută la coroziune datorită vârfului din plastic.
  • Insensibilitate la elementele solide din agent atâta timp cât nu este înfundat canalul de măsurare.

Știați? (LDL2)

O problemă recurentă a vârfurilor lungi PEEK turnate prin injecție este că acestea tind să se rupă. Acest lucru este cauzat de stresul provocat de fluctuațiile de temperatură și de presiune care apar în special în aplicațiile CIP.
Turnat dintr-o singură bucată, vârful permite materialului PEEK să se extindă uniform odată cu schimbările de temperatură, distribuind presiunea mai uniform pe ax și prevenind potențialele puncte de tensiune. Se menține disponibilitatea generală a mașinii.

Influența temperaturii asupra senzorilor LDL

Conductivitatea unui material depinde în mare parte de temperatură – aproximativ 1...5% per °C. Toți senzorii de conductivitate au încorporată o funcție de măsurare a temperaturii pentru a compensa schimbările de temperatură din agent.

Graficul este destinat să arate diferența dintre conductivitatea compensată și cea necompensată. Fără compensare (linia albastră), conductivitatea crește sau scade în funcție de temperatură, cu alte cuvinte, conductivitatea nu mai rămâne constantă, deși agentul este același. Atunci când se utilizează compensarea (linia portocalie), se asigură o măsurare constantă și repetabilă. Acest lucru face ca valorile măsurate să fie comparabile în momente diferite. Mai multe informații privind compensarea temperaturii și modul de reglare a acesteia pot fi găsite în secțiunea privind calibrarea.

Calibrarea senzorilor LDL

Pentru fiecare senzor de conductivitate ifm, este disponibil un certificat gratuit din fabrică. Acesta este generat direct din producție și atribuit numărului de serie. Senzorul trece prin diferite stații de calibrare, fiecare cu temperaturi și conductivități diferite. În timpul calibrării finale, senzorul este comparat cu un senzor de referință. Toate aceste informații pot fi preluate din certificatul din fabrică.
Descărcați gratuit certificatul de fabrică de pe site-ul nostru web. Asigurați-vă că aveți la îndemână numărul de serie al senzorului pentru a-l introduce.

Calibrarea pe teren

senzorii ifm sosesc la sediul dumneavoastră gata de utilizare. Cu toate acestea, puteți totuși să ajustați senzorul la anumite medii sau temperaturi de referință la fața locului. În acest scop, cei doi parametri „Calibration gain – CGA” (Surplus de calibrare CGA) și „Temperature compensation – T.cmp” (Compensare a temperaturii T.cmp) pot fi setați astfel încât senzorul să fie ajustat la un agent de referință cunoscut.

Surplus de calibrare [CGA]: aliniază curba de măsurare a senzorului la valoarea cunoscută a agentului de referință. Este posibil să setați o valoare între 80 și 120%. Pentru calcul, valoarea cunoscută se împarte la valoarea măsurată.

Compensarea temperaturii [T.cmp]: gradul în care o abatere a temperaturii de la temperatura de referință (de obicei 25 °C) determină o modificare a conductivității.

  • Compensarea poate fi setată la alegere între 0 și 5%/K.
  • Compensarea de temperatură este fie furnizată în fișa tehnică a agentului (pentru agenții pe bază de apă, standardul este de 2%), fie determinată printr-o ecuație liniară prin măsurarea aceluiași agent la 2 temperaturi.

Ajustarea CGA și T.cmp poate duce la o precizie mai mare, dar în majoritatea cazurilor nu este necesară.

Calibrarea și recalibrarea ISO

Pentru rezultate de măsurare sigure pe termen lung, ifm oferă calibrarea și recalibrarea senzorilor de conductivitate. Măsurarea comparativă a senzorilor de conductivitate se realizează prin soluții de referință care au valori cunoscute ale conductanței. În contextul măsurării comparative, dispozitivul testat este scufundat în soluția de referință și se consemnează abaterea dintre valoarea reală și cea țintă. În funcție de acest lucru, se pot lua măsuri pentru a corecta abaterile și pentru a asigura o măsurare precisă.

Întrebări frecvente privind tehnologia senzorilor LDL