Sensoren für prozentuale Konzentration ISC40

Die Leitfähigkeitsmessung ist ein zuverlässiger Indikator für die Konzentration der meisten Säure- oder Basenlösungen. Die gewünschte chemische Konzentration wird mit einem zweistufigen Mischverfahren erreicht. In der ersten Phase wird die Zufluss-Steuerung am Mischbehälter auf Bereitstellung von (x) Liter pro Minute der konzentrierten Lösung und (y) Liter pro Minute Wasser eingestellt. Diese Werte werden auf einen Konzentrationswert eingestellt, der etwas schwächer ist als der angestrebte Wert. Die Verhältnissteuerung muss Alarmfunktionen beinhalten, um zu niedrige Durchsatzraten sowohl für die konzentrierte Lösung als auch für das Wasser anzuzeigen und so den Verlust von Chemikalien oder gefährliche Situationen zu verhindern. 

In der zweiten Phase fungieren ein Leitfähigkeitssensor und ein Analysator als Regelung für eine Feinjustierung der Dosierung. Diese Kombination führt dann dem Mischtank kleine Mengen der konzentrierten Lösung zu, um schließlich genau die gewünschte Konzentration zu erhalten.

Um beispielsweise eine 4-%ige alkalische Lösung aus einem großen Vorrat einer 50 %-igen Lösung herzustellen, wird die Durchflussrate in der Steuerung auf die Herstellung einer 3-%igen Lösung eingestellt und anhand der Leitfähigkeitswerte zusätzliche Lauge solange hinzugefügt, bis eine Konzentration von 4 % erreicht ist.

 percent concentration curve

Die Leitfähigkeit ist ein sehr zuverlässiger Indikator für die Konzentration der meisten Säure- und Basenlösungen (Laugen). Abbildung 1 zeigt den Zusammenhang von Leitfähigkeit und Konzentration für vier gängige Lösungen. 

Für die meisten Lösungen gibt es einen maximalen Leitfähigkeitswert. Bevor dieser Spitzenwert erreicht wird, korreliert die Leitfähigkeit positiv mit der Konzentration. Nach der Spitze korreliert sie negativ. Wenn also der Konzentrationsbereich der jeweiligen Chemikalie über den Spitzenwert der Leitfähigkeit hinausgeht, repräsentiert der Leitfähigkeitswert (außer an der Spitze) zwei unterschiedliche Konzentrationswerte. Daher ist es obligatorisch, jede Anwendung in der Nähe des Spitzenwerts einer bestimmten Lösung sorgfältig zu prüfen.

Bei der Bestimmung der richtigen Komponenten der Messkette für eine bestimmte Anwendung ist das Konstruktionsmaterial von vorrangiger Bedeutung. Es ist eine Tabelle zur chemischen Beständigkeit zu Rate zu ziehen (siehe Tabelle 1) oder ein Anwendungsdatenblatt auszufüllen und ans Werk zu senden, um sicherzustellen, dass die Installation für die vorgesehene Anwendung geeignet ist.

Es gibt zwei grundlegende Sensorarten zur Messung der Leitfähigkeit: Konduktive Sensoren und induktive Sensoren .

Bei induktiven Leitfähigkeitssensoren (auch als Ringsensoren oder elektrodenlose Sensoren bezeichnet) kommen die Messelemente (Elektrodenspulen) nicht in direkten Kontakt mit dem Prozessmedium. Diese beiden aufeinander abgestimmten Elektroden (identische Spulen) sind in PEEK (oder Teflon) gekapselt und so vor den schädlichen Wirkungen des Prozessmediums geschützt.

Für den induktiven Sensor ISC40 gibt es nur einen einzigen Zellfaktor (Konstante). Er deckt nahezu den gesamten Leitfähigkeitsmessbereich ab, ~ 50–2.000.000 µS/cm. Nur am unteren Ende (unterhalb von 50 µS) leidet die Sensorgenauigkeit.

Da der induktive Sensor ISC40 praktisch wartungsfrei ist, ist er die erste Wahl für jegliche Anwendungen.  Wenn der ISC40 nicht verwendet werden kann, empfiehlt sich die Verwendung des 4-Elektroden-Sensors SC42 mit großer Sensoröffnung. 

Sensoren des Modells ISC40 sind für den Einsatz mit EXA ISC-Analysatoren konzipiert. Diese Kombination übertrifft alle Erwartungen an Leitfähigkeitsmessungen hinsichtlich Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Bereichsverhältnis und Preis-Leistungs-Verhältnis. 

Die Genauigkeit beträgt 0,5 % des Messwerts plus 0,5 μS/cm für jeden beliebigen Leitfähigkeitswert, ob in Spülwasser oder in konzentrierter Säure gemessen. Die Konstruktionsmaterialien sorgen für eine lange Lebensdauer auch unter rauen industriellen Einsatzbedingungen.

Das erosions- und abriebfeste PEEK (Polyetheretherketon) bietet in allen Lösungen außer Flusssäure oder konzentrierten oxidierenden Säuren eine hervorragende chemische Beständigkeit. Der ultimative Werkstoff hinsichtlich chemischer Beständigkeit ist PFA (Teflon) für Anwendungen in Flusssäure und konzentrierten oxidierenden Säuren (Salpetersäure, Schwefelsäure, Oleum).

ISC40G und ISC40s sind für allgemeine Verwendungen in PEEK lieferbar (Sensortyp GG). Für Anwendungen in PEEK angreifenden Proben bieten wir den Sensor in Teflon an (Sensortyp TG).

Der Sensor ISC40 verfügt über eine robuste Kombination aus Edelstahl-Befestigungsgewinde, -Mutter und -Dichtung für unübertroffene Flexibilität bei der Schott-Montage. Auch ist eine breite Palette an Armaturen und Optionen erhältlich für eine zuverlässige Inline- oder Offline-Installation mit doppelten O-Ring-Dichtungen für eine lange Betriebsdauer des Sensors. Zusätzliche Modelle sind lieferbar für den Einsatz in Armaturen mit Kugelventilen und Installationen mit Hygieneflanschen.

Beide Sensoren haben eine große Sensoröffnung für optimalen Schutz vor Verschmutzung. Bei optimaler Installation hält der Durchfluss den Sensor sauber und verhindert so Messfehler.

  • Induktive Leitfähigkeitstechnik zur Vermeidung von Fehlern durch Verschmutzung und Polarisierung.
  • Sensoren mit weiter Sensoröffnung für hohe Langzeitstabilität.
  • Flexible Installation durch eine breite Palette an Halterungen und durch Verwendung einer universellen Schottwandkonstruktion.
  • Hohes Bereichsverhältnis in Bezug auf Leitfähigkeit (1 μS/cm bis 2 S/cm) und Temperatur (–20 bis 130 °C).
  • Alle Anwendungen, bei denen starke Elektrodenverschmutzung die Verwendung von Kontaktelektroden verhindert.
  • Alle Bereiche außer Rein- und Reinstwasser-Anwendungen.
  • Alle Flüssigschlammanwendungen, bei denen konventionelle Systeme unter Verstopfung oder Erosion leiden.

Alle Anwendungen, bei denen ein Bereichsverhältnis von 6 Dekaden für eine genaue Prozessregelung erforderlich ist

Armaturen ISC40FF/ISC40FS/ISC40FD 

Dieses Programm umfasst Durchlaufarmaturen und ihre Unterbaugruppen für die Inline- oder direkte Montage von Leitfähigkeitssensoren in Rohrleitungssystemen. Eine große Auswahl an Konstruktionswerkstoffen ermöglicht dem Anwender, unter Berücksichtigung von chemischer Beständigkeit, Druck und Temperatur für jeden Prozess die beste Lösung zu finden.

  • Breite Auswahl an Konstruktionswerkstoffen.
  • Hoher Standardisierungsgrad für alle Zellen.
  • Leichte Montage, Servicearbeiten und Entfernung oder Ersatz von Sensoren.
  • Elektrolytisch polierte Edelstahlkonstruktionen für optimale Korrosionsbeständigkeit.
  • Lieferbar mit Flanschadaptern.

Modell PR10 Hochtemperatur-Wechselarmatur

Online-Messungen stellen oft eine besondere Herausforderung dar, insbesondere wenn Routinewartung erforderlich ist. Die PR10 ist ideal geeignet für Anwendungen, bei denen die Sensoren entfernt werden müssen, ohne den Prozess zu unterbrechen oder abzustellen. Ohne irgendwelche Spezialwerkzeuge kann die PR10 bei Drücken von bis zu 5 bar (72 psi) sicher aus dem Prozess gezogen werden. Die PR10 ist eine universelle Wechselarmatur, die für alle Messungen in Flüssigkeiten verwendet werden kann. Die PR10 ist für die Aufnahme beliebiger handelsüblicher pH/ORP- oder Gelöstsauerstoffsensoren ausgelegt, die über einen PG13.5-Anschluss verfügen , ist aber weiterhin abwärtskompatibel zu alten Yokogawa-Elektroden.

Zur Erleichterung der Anwendung sind auf Wunsch Spülanschlüsse erhältlich. In der zurückgezogenen Position kann der Sensor feucht gehalten, gereinigt oder sogar kalibriert werden. Dies alles ist ohne Prozessunterbrechung oder Demontage der Armaturen möglich.

  •  Ein universelles Modell für pH/ORP-, Gelöstsauerstoff-, Leitfähigkeits- und induktive Leitfähigkeitssensoren
  • Alle handelsüblichen pH-Elektroden wie PG13.5, SMART-Sensoren, Variopin, YEF- und DIN-Anschlüssen lassen sich in die PR10 einbauen.
  • Integrierter Schutzkorb
  • In jeder Armatur ist ein „Abstreifer“ eingebaut, um das Prozessmedium wirksam von der
    Welle des PR10 zu wischen, wenn sie aus dem Prozess zurückgezogen wird.
  • Spezielles Design für den sicheren Einschub und die Entnahme „durch das Ventil“
  • Vereinfachte Installation durch optionale Kugelventile mit Flansch- oder Konusverbindungen
  • Optionale Spülanschlüsse machen es leichter, die Sensoren feucht (pH) und sauber zu halten und gewähren bei Bedarf auch Zugang für die Kalibrierung.

Standard-Kalibrierlösungen

Yokogawa bietet Hamilton-Leitfähigkeitsstandards an, deren Stabilität von ±1 % in Abhängigkeit vom Wert über eine Lebensdauer von 1 bis 3 Jahren garantiert wird. 


 

Übersicht:

In the past, the boiler feed tank systems in sugar factories had to be checked several times a day to make sure there were no sugar solution leaks. This was a very laborious process and, as continuous monitoring was not possible, monitoring results were not reliable. When a leak occurred, recovery operations were very costly and time-consuming.

Industrien:

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