- Senzorji LDL: Prevodnost – nov pristop
- Tehnologija
Tehnologija senzorjev 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.
Senzor prevodnosti LDL100
LDL100 ima tako kot drugi senzorji za neposredno merjenje prevodnosti 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: Glede na zasnovo njegovih elektrod LDL ni priporočljiv za uporabo v plastičnih ceveh.
Senzor prevodnosti LDL101
Za razliko od LDL100, LDL101 ne uporablja svojega ohišja kot elektrodo, ampak ima dve obročasti elektrodi, ki sta nameščeni ena v drugo. Napetost se dovaja med notranjo in zunanjo elektrodo in tam se meri pretok toka.
Pomembno je omeniti, da ima LDL101 v nasprotju z LDL100 fiksno celično konstanto. Z interno uporabljeno programsko opremo je mogoče preslikati različne celične konstante, da se vedno doseže najboljša ločljivost v celotnem merilnem območju. Tako LDL101 ponuja funkcije v eni napravi, za katere drugi senzorji potrebujejo različne različice.
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)
Pogosta težava z brizganimi dolgimi konicami PEEK je, da se rade zlomijo. To je posledica obremenitev, ki jih povzročajo nihanja temperature in tlaka, ki se pojavljajo zlasti pri aplikacijah CIP.
Konica, zvita iz enega kosa, omogoča, da se material PEEK med temperaturnimi spremembami enakomerno razširi, s čimer se pritisk bolj enakomerno porazdeli po gredi in prepreči morebitne napetostne točke. Splošna razpoložljivost stroja se tako ohrani.
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.
Graf je namenjen prikazu razlike med kompenzirano in nekompenzirano prevodnostjo. Brez kompenzacije (modra črta) se prevodnost poveča ali zmanjša glede na temperaturo, tj. prevodnost ne ostane več konstantna, čeprav je medij še vedno isti. Pri uporabi kompenzacije (oranžna črta) je zagotovljena stalna in ponovljiva meritev. Zaradi tega so izmerjene vrednosti primerljive v različnih časih. Več informacij o temperaturni kompenzaciji in o tem, kako jo prilagoditi, najdete v razdelku o umerjanju.
Za vsak senzor prevodnosti ifm je na voljo brezplačen tovarniški certifikat. 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 podatke najdete na tovarniškem certifikatu.
Brezplačno prenesite tovarniški certifikat z našega spletnega mesta. Prepričajte se, da imate pri roki serijsko številko senzorja, da jo vnesete.
Umerjanje na terenu
Senzorji ifm pridejo v vaše prostore pripravljeni za uporabo. Kljub temu lahko senzor še vedno nastavite na določene medije ali referenčne temperature na mestu uporabe. V ta namen lahko nastavite dva parametra »Povečanje umerjanja – CGA« in »Kompenzacija temperature – T.cmp«, tako da se senzor prilagodi znanemu referenčnemu mediju.
Povečanje umerjanja [CGA]: poravna merilno krivuljo senzorja z znano vrednostjo referenčnega medija. Možno je nastaviti vrednost med 80 in 120 %. Za izračun se znana vrednost deli z izmerjeno vrednostjo.
Kompenzacija temperature [T.cmp]: obseg, v katerem temperaturno odstopanje od referenčne temperature (običajno 25 °C) povzroči spremembo prevodnosti.
- Kompenzacijo lahko poljubno nastavite med 0 in 5 %/K.
- Kompenzacija temperature je navedena v podatkovnem listu medija (za medije na vodni osnovi je standard 2 %) ali pa je določena z enačbo ravne črte z merjenjem istega medija pri 2 temperaturah.
Prilagoditev vrednosti CGA in T.cmp lahko vodi do večje natančnosti, vendar v večini primerov ni potrebna.
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.