Tehnologija senzorja prevodnosti
Prevodnost meri, kako dobro snov prevaja električni tok. Na to vplivata količina prostih ionov (soli, kislin, lugov) v mediju in temperatura medija: več je prostih ionov, večja je prevodnost. Senzor prevodnosti je običajno sestavljen iz dveh kovinskih ploščic, ki sta v stiku z medijem. Če elektrodi potopite v prevodno tekočino in v njiju dovajate napetost, bo stekel tok.
Pozitivno nabiti ioni (kationi) se premaknejo do negativno nabite elektrode, negativno nabiti ioni (anioni) pa se premaknejo do pozitivno nabite elektrode. Več je prostih ionov v mediju in večja kot je električna prevodnost medija, večji je tok.
Tehnologija, uporabljena v senzorjih prevodnosti, se razlikuje glede na zasnovo. Razlikujemo med prevodnimi in induktivnimi senzorji prevodnosti
Konduktivni senzor LDL100
LDL100 ima tako kot drugi senzorji prevodnosti, ki neposredno merijo prevodnost, dve kovinski elektrodi. Razlika naše zasnove je v tem, da ohišje senzorja in kovinska cevka služita kot prva elektroda, kovinska konica senzorja pa kot druga.
Med konico senzorja in vijačnim priključkom ohišja se dovaja napetost, nato pa se izmeri tok.
Opomba: Zaradi zasnove elektrod enota LDL ni priporočena za uporabo v plastičnih ceveh.
Senzorja prevodnosti LDL101 in LDL3x1
V nasprotju z modelom LDL100, ki uporablja svoje ohišje kot drugo elektrodo, imajo te različice izdelkov dve obročasti elektrodi, vstavljeni ena v drugo. Napetost se dovaja med notranjo in zunanjo elektrodo, kjer se meri trenutni pretok.
Bistvena razlika v primerjavi z modelom LDL100 je fiksna konstanta celice pri različicah LDL101 in LDL3x1. Z interno uporabljeno programsko opremo je mogoče preslikati različne konstante celic, da vedno dosežemo najboljšo ločljivost v celotnem merilnem območju. To pomeni, da lahko ena sama naprava opravlja funkcije, za katere bi sicer potrebovali različne izvedbe drugih senzorjev.
Induktivni senzor prevodnosti je sestavljen iz dveh kovinskih tuljav, navitih z žico in zaprtih v plastično ohišje (ifm za ta namen uporablja PEEK ali polipropilen). Prva tuljava (oddajna tuljava) ustvari električno napetost v tekočini. Glede na prevodnost medija se ustvari izmenični tok. Slednji ustvari izmenično magnetno polje v drugi tuljavi (sprejemni tuljavi), ki je sorazmerno s prevodnostjo medija.
Induktivno merjenje prevodnosti ima več prednosti:
- Visoka odpornost na korozijo zaradi plastične konice.
- Neobčutljivost na trdne delce v mediju, dokler merilni kanal ni zamašen.
Ali ste vedeli? (LDL2)
Običajna težava pri brizganih, dolgih konicah PEEK je, da se ponavadi odlomijo. To je zaradi obremenitve, ki jo povzroči nihanje temperature in tlaka, do katerega pride predvsem pri vrstah uporabe CIP.
Konica, izdelana iz enega kosa, omogoča materialu PEEK, da se enakomerno razširi s temperaturnimi spremembami in porazdeli tlak bolj enakomerno po osi in preprečuje morebitne točke obremenitve. Ohrani se splošna razpoložljivost stroja.
Vpliv temperature na senzorje LDL
Prevodnost materiala je posebej odvisna od temperature – približno 1...5 % na °C. Vsi senzorji prevodnosti imajo vgrajene merilnike temperature za izravnavanje temperaturnih sprememb v mediju.
Namen grafikona je prikaz razlike med kompenzirano in nekompenzirano prevodnostjo. Brez kompenzacije (modra črta) prevodnost naraste ali pade glede na temperaturo, torej prevodnost ne ostane konstantna, čeprav je medij še vedno isti. Pri uporabi kompenzacije (oranžna črta) je zagotovljeno konstantno in ponovljivo merjenje. To prikaže primerljive izmerjene vrednosti ob različnih časih. Več informacij o kompenzaciji temperature in kako jo prilagoditi je navedenih v razdelku o umerjanju.
Brezplačen tovarniški certifikat je na voljo za vsak senzor prevodnosti ifm. Izdela se neposredno v proizvodnji in se dodeli serijski številki. Senzor gre skozi različne postaje umerjanja, od katerih ima vsaka drugačno temperaturo in prevodnost. Med končnim umerjanjem se senzor primerja z referenčnim senzorjem. Vse te informacije je mogoče najti v tovarniškem certifikatu.
Brezplačno prenesite tovarniški certifikat z našega spletnega mesta. Prepričajte se, ali imate serijsko številko senzorji pri roki, in jo vnesite.
Terensko umerjanje
Senzorje ifm prejmete pripravljene za uporabo. Vseeno pa lahko še vedno prilagodite senzor na specifične medije ali referenčne temperature na mestu uporabe. Za ta namen je mogoče nastaviti parametra »Izkoristek umerjanja – CGA« in »Kompenzacija temperature T.cmp«, da lahko senzor prilagodite na znan referenčni medij.
Izkoristek umerjanja [CGA]: poravna krivuljo merjenja senzorja na znano vrednost referenčnega merjenja. Mogoče je nastaviti vrednost med 80 in 120 %. Za izračun je treba znano vrednost deliti z izmerjeno vrednostjo.
Kompenzacija temperature [T.cmp]: obseg, v katerem temperaturno odstopanje od referenčne temperature (običajno 25 °C) povzroči spremembo prevodnosti.
- Kompenzacijo je mogoče prosto nastaviti od 0 do 5 %/K.
- Kompenzacija temperature je navedena na podatkovnem listu medija (za medije na vodni osnovi je standard 2 %) ali določena prek premočrtne enačbe z merjenjem istega medija pri 2 temperaturah.
Prilagajanje CGA in T.cmp lahko privede do večje natančnosti, vendar v večini primerov ni potrebno.
Umerjanje ISO in ponovno umerjanje
Za dolgoročno zanesljive rezultate meritev ponuja ifm umerjanje in ponovno umerjanje senzorjev prevodnosti. Primerjalno merjenje senzorjev prevodnosti se izvede z referenčnimi raztopinami, ki imajo znane vrednosti prevodnosti. V okviru primerjalnega merjenja se preskušana naprava potopi v referenčno razstopino in dokumentira se odstopanje med realno in ciljno vrednostjo. Na podlagi tega se lahko izvedejo ukrepi za odpravo odstopanj in zagotovitev natančne meritve.