Rinkoje siūlomas platus laidumo matuoklių asortimentas – nuo ​​sudėtingų laboratorinių prietaisų iki patogių lauko įrankių ir realaus laiko procesų stebėjimo įrenginių. Kiekvienas tipas yra sukurtas atlikti skirtingas užduotis. Šis vadovas padės jums išsamiai susipažinti su įvairių tipų laidumo matuoklių projektavimo principais, pagrindiniais privalumais, svarbiausiais technologiniais niuansais ir unikaliomis taikymo sritimis, pateikiant išsamią informaciją, kaip efektyviai pasirinkti ir naudoti laidumo matavimo įrangą.

Turinys:

1. Pagrindiniai laidumo matuoklių komponentai

2. Laidumo matuoklių veikimo principas

3. Visų tipų laidumo matuokliai

4. Į ką atkreipti dėmesį renkantis laidumo matuoklį

5. Kaip kalibruoti laidumo matuoklį?

6. DUK

I. Pagrindiniai laidumo matuoklių komponentai

Prieš gilinantis į konkrečius laidumo matavimo tipus, panagrinėkime pagrindinius visų laidumo matuoklių elementus, kurie labai palengvins laidumo matuoklio pasirinkimą:

1. Laidumo jutiklis (zondas / elektrodas)

Ši dalis tiesiogiai sąveikauja su tiriamuoju tirpalu, matuodama elektrinio laidumo ar varžos pokyčius tarp elektrodų, kad įvertintų jonų koncentraciją.

2. Matavimo vienetas

Šis elektroninis komponentas yra atsakingas už tikslios kintamosios srovės (AC) įtampos generavimą, jutiklio signalo apdorojimą ir neapdoroto matavimo pavertimą į nuskaitomą laidumo vertę.

3. Temperatūros jutiklis

Laidumas yra labai jautrus temperatūros pokyčiams. Integruotas zonde,tastemperatūros jutiklisnuolatstebi tirpalo temperatūrą ir taiko reikiamą temperatūros kompensaciją, užtikrindamas matavimo rezultatų tikslumą ir palyginamumą.

II. Laidumo matuoklių veikimo principas

Laidumo matuoklio funkcijų teorija remiasi tiksliu elektroniniu ir elektrocheminiu procesu, kuris matuoja tirpalo gebėjimą praleisti elektros srovę.

1 veiksmas: sugeneruokite srovę

Laidumo matavimo prietaisas inicijuoja šį matavimą, jutiklio (arba zondo) elektrodams tiekdamas stabilią kintamąją srovę (AC).

Kai jutiklis panardinamas į tirpalą, ištirpę jonai (katijonai ir anijonai) gali laisvai judėti. Veikiami kintamosios srovės įtampos sukurto elektrinio lauko, šie jonai migruoja link priešingai įkrautų elektrodų, sukurdami elektros srovę, tekančią per tirpalą.

Kintamosios srovės įtampos naudojimas yra labai svarbus, nes jis apsaugo nuo elektrodų poliarizacijos ir degradacijos, dėl kurios laikui bėgant gali būti gauti netikslūs rodmenys.

2 veiksmas: apskaičiuokite laidumą

Tada skaitiklis matuoja šios srovės (I), tekančios per tirpalą, stiprumą. Naudojant pertvarkytą formąOmo dėsnis(G = I / V), kur V yra taikoma įtampa, matuoklis apskaičiuoja tirpalo elektrinį laidumą (G), kuris rodo, kaip lengvai srovė teka tarp konkrečių elektrodų tam tikrame skysčio tūryje.

3 veiksmas: nustatykite savitąjį laidumą

Norint gauti savitąjį laidumą (κ), kuris yra būdinga savybė, nepriklausoma nuo zondo geometrijos, išmatuotas laidumas (G) turi būti normalizuotas.

Tai pasiekiama laidumą padauginus iš fiksuotos zondo celės konstantos (K), kuri yra grynai geometrinis koeficientas, apibrėžiamas atstumu tarp elektrodų ir jų efektyviu paviršiaus plotu.

Galutinis savitasis laidumas apskaičiuojamas pagal šią sąryšį: κ = G·K.

III. Visų tipų laidumo matuokliai

Atsižvelgiant į taikymo scenarijus ir reikiamą tikslumą, laidumo matuoklius galima suskirstyti į plačias kategorijas. Šiame įraše jie visi surinkti ir pateikiami po vieną, kad būtų galima išsamiai suprasti.

1. Nešiojamieji laidumo matuokliai

Nešiojamas laidumasmetrai yraspecializuoti analitiniai prietaisai, sukurti didelio efektyvumo diagnostikai vietoje. Jų pagrindinė projektavimo filosofija teikia pirmenybę trims svarbiausiems dalykams: lengvai konstrukcijai, tvirtumui ir išskirtiniam perkeliamumui.

Ši funkcija užtikrina, kad laboratorinio lygio matavimo tikslumas būtų patikimai pristatomas tiesiai mėginio tirpalo šaltinyje, o tai efektyviai sumažina logistinius vėlavimus ir padidina veiklos lankstumą.

Nešiojamieji laidumo matavimo prietaisai yra specialiai sukurti sudėtingiems lauko darbams. Siekiant užtikrinti ilgalaikį veikimą atšiauriomis lauko ir pramoninėmis sąlygomis, jie veikia baterijomis ir yra kruopščiai suprojektuoti taip, kad būtų atsparūs dulkėms ir vandeniui (dažnai nurodoma IP apsaugos klasė).

Šie skaitikliai žymiai padidina veiklos efektyvumą lauke, nes užtikrina greitą reagavimą ir momentinius rezultatus, kartu su integruotomis duomenų registravimo galimybėmis. Šis derinys daro juos geriausiu pasirinkimu.greitasvanduokokybėvertinimas skersaiatokiose geografinėse vietovėse ir plačiose pramoninės gamybos patalpose.

Platus nešiojamojo laidumo matuoklio pritaikymas

Nešiojamųjų laidumo matuoklių lankstumas ir patvarumas daro juos nepakeičiamais keliose pagrindinėse pramonės šakose:

1. Aplinkos monitoringas:Nešiojamieji EC skaitikliai yra būtini įrankiai vandens kokybei vertinti, upių, ežerų ir gruntinio vandens tyrimams atlikti bei taršos šaltiniams nustatyti.

2. Žemės ūkis ir akvakultūra:Šie lengvi matuokliai naudojami drėkinimo vandeniui, hidroponiniams maistinių medžiagų tirpalams ir žuvų tvenkinių vandens kokybei stebėti, siekiant palaikyti optimalų druskingumą ir maistinių medžiagų koncentracijas.

3. Pramoniniai patikrinimai vietoje:Skaitikliai taip pat leidžia greitai ir iš anksto ištirti technologinį vandenį, pavyzdžiui, aušinimo bokšto vandenį, katilo vandenį ir pramoninių nuotekų išleidimus.

4. Švietimo ir mokslinių tyrimų lauko darbai:Dėl patogumo ir naudojimo paprastumo nešiojamieji matuokliai puikiai tinka mokymui lauke ir pagrindiniams lauko eksperimentams, nes studentai ir tyrėjai gali praktiškai rinkti duomenis.

Dėl šio zondo universalumo matuoklis gali būti naudojamas įvairiose aplinkose – nuo ​​santykinai gryno vandens iki sūresnių tirpalų.

2. Staliniai laidumo matuokliai

Thestalinis laidumo matuoklisyra didelio našumo elektrochemijos prietaisas, specialiai skirtas griežtiems tyrimams ir reikliai kokybės kontrolės (KK) aplinkai, garantuojantis nepriekaištingą tikslumą ir veikimo stabilumą atliekant svarbius analitinius duomenis. Pasižymintis daugiafunkcine ir tvirta konstrukcija, jis suteikia plačias matavimo galimybes plačiame diapazone – nuo ​​0 µS/cm iki 100 mS/cm.

Stalinis laidumo matuoklis yra elektrochemijos prietaisų, skirtų reikliems tyrimams ir griežtai kokybės kontrolei (KK), viršūnė. Dėl didelio tikslumo, daugiafunkcinių ir patikimų funkcijų šis stalinis matuoklis yra skirtas nepriekaištingam tikslumui ir stabilumui užtikrinti, o tai užtikrina svarbių analitinių duomenų vientisumą.

Šis matuoklis, sukurtas siekiant maksimaliai padidinti laboratorijos efektyvumą ir užtikrinti duomenų patikimumą, leidžia vienu metu matuoti pagrindinius parametrus, tokius kaip EC,TDSir druskingumas, kuris taip pat apima pasirenkamąsias galimybesišpH,ORPir ISE, remiantis tuo, kad jos darbo eiga buvo supaprastinta taikantdaugiaparametrismatavimasintegracija.

Šis tvirtas įrenginys veikia kaip universalus testavimo sprendimas, didinantis laboratorijos našumą. Be to, pažangus duomenų valdymas (saugus saugojimas, eksportavimas, spausdinimas) užtikrina visišką atitiktį GLP/GMP standartams, teikiant atsekamus ir audito reikalavimus atitinkančius duomenis, kurie sumažina reguliavimo riziką.

Galiausiai, integruojant įvairių tipų zondus ir specifines K vertes (ląstelės konstantas), garantuojamas optimalus veikimas įvairiose mėginių matricose – nuo ​​itin gryno vandens iki didelės koncentracijos tirpalų.

Platus stacionarių laidumo matuoklių pritaikymas

Ši didelio našumo laboratorinė sistema yra labai svarbi organizacijoms, kurioms reikalingi aiškūs, didelio patikimumo analitiniai rezultatai:

1. Farmacijos ir maisto/gėrimų kokybės kontrolė:Stalinis matuoklis yra būtinas atliekant griežtą žaliavų ir galutinių produktų kokybės kontrolę (KK), kai atitiktis reglamentams yra neginčijama.

2. Moksliniai tyrimai ir mokslinė plėtra:Tai užtikrina didelį tikslumą, reikalingą naujų medžiagų patvirtinimui, cheminės sintezės stebėjimui ir procesų optimizavimui.

3. Pramoninių vandenų tvarkymas:Stalinis matuoklis yra labai svarbus tiksliai vandens kokybės analizei itin švaraus vandens (UPW) sistemose, geriamojo vandens įrenginiuose ir pramoninių nuotekų valymo įrenginiuose, padedant įrenginiams išlaikyti veiklos efektyvumą ir aplinkosaugos standartus.

4. Chemijos laboratorijos:Naudojamas pagrindinėms užduotims, tokioms kaip tikslus tirpalų paruošimas, cheminė charakterizacija ir didelio tikslumo titravimo baigties nustatymas, matuoklis yra laboratorinio tikslumo pagrindas.

3. Pramoniniai internetiniai laidumo matuokliai

Specialiai automatizuotoms procesų aplinkoms sukurta pramoninių internetinių laidumo matuoklių serija įkūnija nuolatinio stebėjimo realiuoju laiku, didelio patikimumo ir sklandaus integravimo į esamas valdymo architektūras dizaino filosofiją.

Šie tvirti, specialūs prietaisai pakeičia rankinį mėginių ėmimą nepertraukiamais duomenų srautais visą parą, veikdami kaip svarbiausias jutiklių mazgas procesų optimizavimui, valdymui ir brangios įrangos apsaugai. Jie yra būtini bet kokiai operacijai, kurioje nuolatinis vandens kokybės ar tirpalo koncentracijos stebėjimas yra gyvybiškai svarbus norint išlaikyti produkto kokybę, efektyvumą ir atitiktį reglamentams.

Šie pramoniniai laidumo matuokliai užtikrina garantuotą procesų valdymą realiuoju laiku, nuolat teikdami duomenis, kad būtų galima akimirksniu aptikti anomalijas. Jie pasižymi tvirta, nereikalaujančia priežiūros konstrukcija, dažnai naudodami pažangius indukcinius jutiklius, skirtus naudoti atšiauriose terpėse, tuo pačiu užtikrinant tikslumą kritinėse srityse, tokiose kaip itin grynas vanduo. Jie sklandžiai integruojami į PLC/DCS sistemas naudojant standartinius 4–20 mA ir skaitmeninius protokolus.

Platus internetinių pramoninių laidumo matuoklių taikymas

Šių internetinių arba pramoninių EC skaitiklių nuolatinio stebėjimo galimybės panaudojamos svarbiuose pramoniniuose procesuose:

1. Pramoninis vandens valymas ir tvarkymas:Internetiniai pramoniniai skaitikliai naudojami kritiškai stebėti atvirkštinio osmoso (RO) įrenginių, jonų mainų sistemų ir EDI modulių efektyvumą. Jie taip pat yra gyvybiškai svarbūs nuolatiniam koncentracijos valdymui katilų vandenyje ir aušinimo bokštuose, optimizuojant koncentracijos ir cheminių medžiagų naudojimo ciklus.

2. Cheminė gamyba ir procesų kontrolė:Skaitikliai yra el.Būtinas rūgščių/šarmų koncentracijų stebėjimui internetu, reakcijos eigos sekimui ir produkto grynumo tikrinimui, užtikrinant nuoseklias cheminių medžiagų formules ir proceso išeigą.

3. Didelio grynumo gamyba:Šie internetiniai prietaisai, būtini įrangos saugumui ir produkto efektyvumui užtikrinti, yra itin svarbūs farmacijos ir elektros energijos gamybos įmonėse, siekiant griežtai ir internetu stebėti itin gryno vandens gamybą, kondensatą ir tiekiamo vandens kokybę, užtikrinant visišką užterštumo kontrolę.

4. Maisto ir gėrimų higiena:Internetiniai laidumo matuokliai, naudojami CIP (valymo vietoje) tirpalo koncentracijų ir tikslių produktų maišymo santykių internetiniam valdymui, puikiai atitinka sanitarijos standartus, tuo pačiu sumažindami vandens ir cheminių medžiagų atliekas.

4. Kišeniniai laidumo testeriai (rašiklio tipo)

Šie rašiklio formos laidumo matuokliai sukurti taip, kad užtikrintų neprilygstamą patogumą ir išskirtinę vertę bendram vandens kokybės vertinimui, todėl momentinė analitinė galia yra lengvai prieinama. Pagrindinis jų patrauklumas slypi ypatingame jų nešiojamume: itin kompaktiškas, rašiklio dydžio dizainas leidžia atlikti tikrus matavimus kelyje, pašalinant laboratorinių įrenginių logistinį sudėtingumą.

Šie skaitikliai, sukurti visų lygių naudotojams, pasižymi paprastu „įjunk ir naudokis“ principu. Paprastai juos reikia valdyti naudojant minimalų mygtukų skaičių, todėl prietaisas yra kuo prieinamesnis, o ne teikia tiesiogines, praktines įžvalgas be specialių mokymų. Toks naudojimo paprastumas padeda naudotojams, kuriems reikia greitų, orientacinių tirpalo grynumo ir koncentracijos matavimų, o ne didelio tikslumo, audituotų duomenų.

Be to, šie įrankiai yra labai ekonomiški. Kadangi jie yra pigesni nei stacionarūs prietaisai, jie leidžia atlikti patikimus vandens tyrimus tiek taupantiems asmenims, tiek plačiajai visuomenei. Svarbi funkcinė savybė yra galimybė greitai įvertinti TDS kartu su pagrindiniu EC rodmeniu. Nors ši funkcija pagrįsta standartizuotu konversijos koeficientu, ji suteikia tiesioginę bendros vandens kokybės apžvalgą, patenkindama vartotojų, ieškančių paprasto ir patikimo vandens testerio, poreikius.

Platus rašiklio EC matuoklio pritaikymas

Itin kompaktiškas rašiklio tipo laidumo testeris puikiai tinka mažų patalpų laboratorijoms, ankštoms auginimo patalpoms ir naudojimui lauke, kur erdvės efektyvumas yra labai svarbus.

1. Vartotojų ir namų ūkių vandens naudojimas:Idealiai tinka paprastam geriamojo vandens grynumo, akvariumo vandens būklės ar baseino vandens kokybės patikrinimui. Tai pagrindinis namų savininkų ir mėgėjų vandens mėgėjų tikslas.

2. Mažos apimties hidroponika ir sodininkystė:Naudojamas pagrindiniams maistinių medžiagų tirpalo koncentracijos patikrinimams, suteikiant mėgėjams ir smulkiems augintojams esminius duomenis, reikalingus augalų sveikatai valdyti neturint specializuotos įrangos.

3. Švietimo ir informavimo programos:Dėl savo paprastumo ir mažos kainos jie yra puikios mokymo priemonės, padedančios mokiniams ir visuomenei suprasti laidumo sąvoką ir jos ryšį su vandenyje ištirpusiomis kietosiomis medžiagomis.

IV. Į ką atkreipti dėmesį renkantis laidumo matuoklį

Renkantis laidumo matuoklį, reikia atsižvelgti į konkrečius taikymo poreikius, kad būtų gauti patikimi rezultatai ir efektyvus veikimas. Žemiau pateikiami svarbūs veiksniai, į kuriuos turėtumėte atsižvelgti rinkdamiesi EC matuoklį:

1 veiksnys: matavimo diapazonas ir tikslumas

Matavimo diapazonas ir tikslumas yra pradiniai, esminiai aspektai. Turite patvirtinti, kad prietaiso veikimo ribos atitinka jūsų tiriamų tirpalų laidumo vertes.

Tuo pačiu metu įvertinkite reikiamą tikslumą ir preciziškumą; skaitiklio techninės specifikacijos turi atitikti reikiamą detalumo lygį, atitinkantį jūsų kokybės standartus arba tyrimo tikslus.

2 veiksnys: aplinkos veiksniai

Be šerdies matavimo galimybių, reikia atkreipti dėmesį ir į aplinkos veiksnius. Temperatūros kompensavimas yra esminė funkcija, jei tirpalo ar aplinkos sąlygos svyruoja, nes jis automatiškai koreguoja rodmenis pagal standartinę etaloninę temperatūrą, užtikrindamas nuoseklumą.

Be to, tinkamo zondo pasirinkimas yra neginčijamas. Bet kokiu atveju, skirtingi zondų tipai yra optimizuoti skirtingoms reikmėms ir terpėms. Tiesiog reikia pasirinkti zondą, kuris yra chemiškai suderinamas su bandomuoju tikslu ir fiziškai tinkamas bandomajai aplinkai.

3 veiksnys: veiklos efektyvumas ir duomenų integravimas

Galiausiai, reikėtų atsižvelgti į veiklos efektyvumą ir duomenų integraciją. Vartotojo sąsaja turėtų apimti intuityvius valdiklius ir aiškų ekraną, kad būtų kuo mažiau laiko apmokyti ir išvengta galimų klaidų.

Tada įvertinkite ryšio reikalavimus. Nustatykite, ar jums reikia duomenų registravimo, išorinių įrenginių ryšio ar sklandaus integravimo su laboratorinėmis informacijos valdymo sistemomis (LIMS), kad būtų galima supaprastinti ataskaitų teikimą ir atitikties reikalavimus.

V. Kaip kalibruoti laidumo matuoklį?

Tiksliems matavimams būtina kalibruoti laidumo matuoklį. Proceso metu naudojamas žinomo laidumo standartinis tirpalas, skirtas matuoklio vidinei celės konstantai sureguliuoti, kuriapima penkis pagrindinius etapus: paruošimą, valymą, temperatūros subalansavimą, kalibravimą ir patikrinimą.

1. Pasiruošimas

1 veiksmas:Nustatykite šviežią laidumąstandartinis tirpalasartimas įprastam mėginių diapazonui (pvz., 1413 µS/cm), distiliuotas arba dejonizuotas vanduo skalavimui ir švarios menzūros.

Atkreipkite dėmesį, kad kalibravimo tirpalų negalima naudoti pakartotinai, nes jie lengvai užteršiami ir neturi buferinės talpos.

2. Valymas ir skalavimas

1 veiksmas:Kruopščiai nuplaukite laidumo zondą distiliuotu arba dejonizuotu vandeniu, kad pašalintumėte mėginio likučius.

2 veiksmas:Švelniai nusausinkite zondą minkštu, nepūkuotu audiniu arba servetėle. Taip pat nelieskite elektrodų pirštais, nes zondas gali būti užterštas.

3. Temperatūros pusiausvyra

1 veiksmas: supilkite standartą į tikslinį indą.

2 veiksmas:Visiškai panardinkite laidumo zondą į standartinį tirpalą. Įsitikinkite, kad elektrodai yra visiškai uždengti ir tarp jų nėra oro burbuliukų (švelniai pastuksenkite arba pasukiokite zondą, kad išleistumėte burbuliukus).

3 veiksmas:Leiskite zondui ir tirpalui pastovėti 5–10 minučių, kad būtų pasiekta terminė pusiausvyra. Laidumas labai priklauso nuo temperatūros, todėl šis žingsnis yra labai svarbus tikslumui.

4. Kalibravimas

1 veiksmas:Paleiskite skaitiklio kalibravimo režimą, kuris paprastai apima paspaudus ir palaikant mygtuką „CAL“ arba „Function“, remiantis skaitiklio vadovu.

2 veiksmas:Rankinio matuoklio atveju, rodyklių mygtukais arba potenciometru sureguliuokite matuoklio rodomą vertę, kad ji atitiktų žinomą standartinio tirpalo laidumo vertę esamoje temperatūroje.

Automatiniam skaitikliui tiesiog patvirtinkite standarto vertę, leiskite skaitikliui prisitaikyti ir išsaugokite naują celės konstantą.

5. Patikrinimas

1 veiksmas:Dar kartą praplaukite zondą distiliuotu vandeniu. Tada išmatuokite naują to paties kalibravimo standarto arba kito, antrojo standarto, porciją, jei atliekate daugiataškį kalibravimą.

2 veiksmas:Matuoklio rodmuo turėtų būti labai artimas žinomai standarto vertei, paprastai ±1–±2 % ribose. Jei rodmuo yra už priimtino diapazono ribų, zondą reikia kruopščiau išvalyti ir visą kalibravimo procesą pakartoti.

DUK

1 klausimas. Kas yra laidumas?

Laidumas reiškia medžiagos gebėjimą praleisti elektros srovę. Tai tirpale esančių jonų koncentracijos matas.

2 klausimas. Kokie vienetai naudojami laidumui matuoti?

Laidumas paprastai matuojamas siemensais metrui (S/m) arba mikrosiemensais centimetrui (μS/cm).

3 klausimas. Ar laidumo matuoklis gali išmatuoti vandens grynumą?

Taip, laidumo matuokliai dažniausiai naudojami vandens grynumui įvertinti. Didesnės laidumo vertės gali rodyti priemaišų arba ištirpusių jonų buvimą.

4 klausimas. Ar laidumo matuokliai tinka aukštos temperatūros matavimams?

Taip, kai kurie laidumo matuokliai yra sukurti taip, kad atlaikytų aukštą temperatūrą ir gali tiksliai išmatuoti laidumą karštuose tirpaluose.

5 klausimas. Kaip dažnai turėčiau kalibruoti savo laidumo matuoklį?

Kalibravimo dažnis priklauso nuo konkretaus matuoklio ir jo naudojimo. Rekomenduojama laikytis gamintojo nurodymų dėl kalibravimo intervalų.