- Konduktivitetssensor LDL
- Teknologi
Konduktivitetssensorteknologi
Konduktivitet måler, hvor godt et stof leder en elektrisk strøm. Den påvirkes af mængden af frie ioner (salte, syrer, baser) i mediet og af temperaturen: jo flere fire ioner, jo højere konduktivitet. En konduktivitetssensor består typisk af to metalplader, der er i kontakt med mediet. Hvis to elektroder nedsænkes i en ledende væske, og der tilføres spænding til disse to elektroder, vil der opstå strøm.
De positivt ladede ioner (kationer) bevæger sig mod den negativt ladede elektrode, og de negativt ladede ioner (anioner) bevæger sig mod den positivt ladede elektrode. Jo flere frie ioner, der er i mediet, og jo højere den elektriske konduktivitet af mediet er, jo stærkere er strømmen.
Den teknologi, der anvendes i konduktivitetssensorer, afviger afhængigt af design. Der skelnes mellem konduktive og induktive konduktivitetssensorer.
Konduktiv LDL100-sensor
LDL100 har som andre direkte målende konduktivitetssensorer to metalliske elektroder. Forskellen i vores design er, at sensorhuset og metalrøret fungerer som den første elektrode, og at metalspidsen for sensoren fungerer som den anden elektrode.
Der tilføres spænding mellem sensorspidsen og husets skrueforbindelse, og strømflowet måles.
Bemærk: På grund af elektrodernes design anbefales LDL ikke til brug i plastrør.
LDL101-konduktivitetssensoren
I modsætning til LDL100 bruger LDL101 ikke sit hus som elektrode, men har to ringformede elektroder, der er sat ind i hinanden. Spændingen tilføres mellem den indvendige og udvendige elektrode, hvor strømstyrken måles.
Det er vigtigt at bemærke, at LDL101 har en fast cellekonstant i modsætning til LDL100. Med den internt anvendte software kan forskellige cellekonstanter kortlægges for altid at opnå den bedste opløsning i hele måleområdet. Således har LDL101 funktioner i én enhed, som andre sensorer kræver forskellige versioner for at have.
En induktiv konduktivitetssensor består af to metalspoler, der er viklet med tråd, og som er indkapslet i et plasthus (ifm anvender PEEK eller polypropylen til dette formål). Den første spole (senderspole) genererer en elektrisk spænding i væsken. Afhængigt af mediet genereres en vekselstrøm. Sidstnævnte genererer et vekselmagnetfelt i den anden spole (modtagerspole), der er proportional med konduktiviteten af mediet.
Induktiv konduktivitetsmåling har adskillige fordele:
- Høj modstandsdygtighed over for korrosion takket være plastspidsen.
- Ufølsomhed over for faste stoffer i mediet så længe målekanalen ikke er tilstoppet.
Vidste du? (LDL2)
Et almindeligt problem med sprøjtestøbte, lange PEEK-spidser er, at de har en tendens til at brække af. Dette skyldes belastningen forårsaget af temperatur- og trykudsving, som især opstår i CIP-anvendelser.
Spidsen, der er drejet af ét stykke, giver PEEK-materialet mulighed for at udvide sig ensartet med temperaturændringer, fordele trykket mere jævnt langs skaftet og forhindre mulige belastningspunkter. Den generelle maskintilgængelighed bibeholdes.
Temperaturens påvirkning af LDL-sensorer
Et materiales konduktivitet afhænger især af temperaturen – ca. 1...5 % pr. °C. Alle konduktivitetssensorer har en indbygget temperaturmåling for at kompensere for temperaturændringer i mediet.
Grafen er beregnet til at vise forskellen mellem kompenseret og ukompenseret konduktivitet. Uden kompensation (blå linje) øges eller reduceres konduktiviteten baseret på temperaturen, dvs. at konduktiviteten ikke længere forbliver konstant, selvom mediet stadig er det samme. Når der anvendes kompensation (orange linje), udføres der en konstant og repeterbar måling. Dette gør de målte værdier sammenlignelige på forskellige tidspunkter. Der findes yderligere information om temperaturkompensation, og hvordan den justeres i afsnittet om kalibrering.
Der fås et gratis fabrikscertifikat til hver af ifm’s konduktivitetssensorer. Det genereres direkte i produktionen og tildeles serienummeret. Sensoren passerer gennem forskellige kaliberingsstationer, som hver især har forskellige temperaturer og konduktiviteter. Under den afsluttende kalibrering sammenlignes sensoren med en referencesensor. Alle disse oplysninger fremgår af fabrikscertifikatet.
Download fabrikscertifikatet gratis fra vores website. Sørg for, at du har sensorens serienummer ved hånden for at indtaste det.
Feltkalibrering
ifm’s sensorer leveres klar til brug til din virksomhed. Du kan dog stadig justere sensoren til specifikke medier eller referencetemperaturer på stedet. Til dette formål kan de to parametre "Kalibreringsfaktor – CGA" og "Temperaturkompensation – T.cmp" indstilles således, at sensoren er justeret til et kendt referencemedium.
Kalibreringsfaktor [CGA]: tilpasser sensorens målekurve til referencemediets kendte værdi. Det er muligt at indstille en værdi mellem 80 og 120 %. Til beregningen bliver den kendte værdi divideret med den målte værdi.
Temperaturkompensation [T.cmp]: omfang i hvilket en temperaturafvigelse fra referencetemperaturen (normalt 25 °C) forårsager en ændring i konduktiviteten.
- Kompensationen kan frit indstilles mellem 0 og 5 %/K.
- Temperaturkompensationen er enten angivet i databladet til mediet (for vandbaserede medier er standarden 2 %) eller bestemmes ved hjælp af en lineær ligning ved at måle det samme medium ved 2 temperaturer.
Justering af CGA og T.cmp kan medføre en større nøjagtighed, men er i de fleste tilfælde ikke nødvendig.
ISO-kalibrering og rekalibrering
Til pålidelige måleresultater på langt sigt tilbyder ifm kalibrering og rekalibrering af konduktivitetssensorer. Den komparative måling af konduktivitetssensorer udføres med referenceopløsninger, der har kendte konduktansværdier. I forbindelse med komparativ måling bliver testobjektet nedsænket i referenceopløsningen, og afvigelsen mellem den faktiske værdi og målværdien dokumenteres. På grundlag af dette kan der udføres målinger for at korrigere afvigelserne og sikre en præcis måling.