- Senzor vodivosti LDL
- Technologie
Technologie senzoru vodivosti
Vodivost vyjadřuje, jak dobře materiál vede elektrický proud. Je ovlivněna množstvím volných iontů (solí, kyselin, zásad) v médiu a teplotou média: čím více volných iontů je, tím větší je vodivost. Senzor vodivosti je obvykle tvořen dvěma kovovými destičkami, které jsou s látkou v kontaktu. Jsou-li dvě elektrody ponořeny do vodivé kapaliny a je-li na tyto dvě elektrody přivedeno napětí, začne protékat proud.
Kladně nabité ionty (kationty) se pohybují k záporně nabité elektrodě a záporně nabité ionty (anionty) se pohybují ke kladně nabité elektrodě. Čím více je v látce iontů a čím vyšší je její elektrická vodivost, tím větší je proud.
Technologie používaná v senzorech vodivosti se liší v závislosti na konstrukci. Rozlišují se vodivé a indukční senzory vodivosti.
Senzor vodivosti LDL100
Senzor LDL100, stejně jako ostatní přímo měřící senzory vodivosti, má dvě kovové elektrody. Naše řešení se liší tím, že těleso senzoru a kovová trubice tvoří první elektrodu a jeho kovový hrot tvoří druhou elektrodu.
Na hrot senzoru a závitové připojení těla senzoru se přivede napětí a měří seaktuální průtok proudu.
Poznámka: Vzhledem ke konstrukci elektrod se senzor LDL nedoporučuje pro použití v plastových trubkách.
Senzor vodivosti LDL101
Na rozdíl od senzoru LDL100 nepoužívá senzor LDL101 své pouzdro jako elektrodu, ale má dvě prstencové elektrody zasazené do sebe. Napětí se přivádí mezi vnitřní a vnější elektrodu a měří se zde aktuální průtok proudu.
Je důležité poznamenat, že na rozdíl od LDL100 má LDL101 pevnou článkovou konstantu. Pomocí interně používaného softwaru lze mapovat různé článkové konstanty, aby bylo vždy dosaženo nejlepšího rozlišení v celém rozsahu měření. Takže senzor LDL101 nabízí více funkcí v jednom zařízení, pro které jiné senzory vyžadují různé verze.
Indukční senzor vodivosti se skládá ze dvou kovových cívek navinutých z drátu a uzavřených v plastovém pouzdře (společnost ifm pro tento účel používá PEEK nebo polypropylen). První cívka (vysílací) generuje v kapalině elektrické napětí. V závislosti na vodivosti látky vzniká střídavý proud. Vlivem proudu vzniká ve druhé cívce (přijímací) střídavé magnetické pole, které je úměrné vodivosti látky.
Indukční měření vodivosti má několik výhod:
- Vysoká odolnost proti korozi díky plastovému hrotu.
- Necitlivost na pevné látky v médiu, pokud není ucpaný měřicí kanál.
Věděli jste? (LDL2)
Častým problémem u vstřikovaných dlouhých hrotů PEEK je to, že mají tendenci se odlamovat. To je způsobeno namáháním způsobeným kolísáním teploty a tlaku, ke kterému dochází zejména v aplikacích CIP.
Hrot, soustružený z jednoho kusu, umožňuje materiálu PEEK rovnoměrně se roztahovat se změnami teploty, rozdělovat tlak rovnoměrněji po hřídeli a předcházet potenciálním bodům pnutí v materiálu. Všeobecná dostupnost stroje je zachována.
Vliv teploty na LDL senzory
Vodivost materiálu je zvláště závislá na teplotě – přibližně 1...5 % na °C. Všechny senzory vodivosti mají vestavěné měření teploty pro kompenzaci teplotních změn v médiu.
Graf má znázornit rozdíl mezi kompenzovanou a nekompenzovanou vodivostí. Bez kompenzace (modrá čára) se vodivost zvyšuje nebo snižuje v závislosti na teplotě, tj. vodivost již nezůstává konstantní, ačkoli médium je stále stejné. Při použití kompenzace (oranžová čára) je zajištěno konstantní a opakovatelné měření. Díky tomu jsou naměřené hodnoty srovnatelné v různých časech. Více informací o teplotní kompenzaci a jejím nastavení naleznete v části o kalibraci.
Pro každý senzor vodivosti od společnosti ifm je k dispozici bezplatný tovární certifikát. Generuje se přímo ve výrobě a přiřazuje se k sériovému číslu. Senzor prochází různými kalibračními stanicemi, každá s jinou teplotou a vodivostí. Při konečné kalibraci je senzor porovnán s referenčním senzorem. Všechny tyto informace lze převzít z továrního certifikátu.
Stáhněte si zdarma tovární certifikát z našich webových stránek. Ujistěte se, že máte po ruce sériové číslo senzoru, abyste jej mohli zadat.
Polní kalibrace
Senzory od společnosti ifm k vám dorazí připravené k použití. Stále však můžete upravit senzor na konkrétní médium nebo referenční teploty na místě. K tomuto účelu lze nastavit dva parametry – „Calibration gain – CGA“ (Kalibrační zisk – CGA) a „Temperature compensation – T.cmp“ (Teplotní kompenzace – T.cmp) – tak, aby byl senzor nastaven na známé referenční médium.
Kalibrační zisk [CGA]: vyrovná křivku měření senzoru se známou hodnotou referenčního média. Je možné nastavit hodnotu mezi 80 až 120 %. Pro výpočet se známá hodnota vydělí naměřenou hodnotou.
Teplotní kompenzace [T.cmp]: rozsah, ve kterém teplotní odchylka od referenční teploty (obvykle 25 °C) způsobí změnu vodivosti.
- Kompenzaci lze libovolně nastavit mezi 0 a 5 %/K.
- Teplotní kompenzace je buď uvedena v datovém listu média (pro média na vodní bázi je standard 2 %), nebo je určena pomocí lineární rovnice měřením stejného média při 2 teplotách.
Úprava CGA a T.cmp může vést k vyšší přesnosti, ale ve většině případů to není nutné.
Kalibrace a rekalibrace ISO
Pro dlouhodobě spolehlivé výsledky měření nabízí společnost ifm kalibraci a rekalibraci senzorů vodivosti. Srovnávací měření senzorů vodivosti se provádí s referenčními roztoky, které mají známé hodnoty vodivosti. V rámci srovnávacího měření se testované zařízení ponoří do referenčního roztoku a zdokumentuje se odchylka mezi skutečnou a cílovou hodnotou. Na základě toho lze přijmout opatření k nápravě odchylek a zajistit přesné měření.