Промышленный анализ pH

Промышленный pH-метр – это высокоточное оборудование для непрерывного мониторинга pH в технологическом процессе, состоящее из двух основных частей: датчика рН (электрода) и блока управления (контроллера, трансмиттера или монитора).

Особенности промышленных рН-метров

Промышленный (online) анализ pH отличается от лабораторных или портативных измерений тем, что электрод постоянно находится в контакте со средой и передает значение pH в режиме реального времени на блок управления, а затем в систему диспетчеризации или автоматизации предприятия. То есть промышленные рН-метры предназначены для тех процессов, где показатель pH следует определять постоянно, а не периодически.

Области применения промышленных рН-метров:

  • очистка сточных вод, водоподготовка;
  • химическая и металлургическая промышленность;
  • энергетические предприятия и котельные;
  • сельское хозяйство и животноводство;
  • пищевая промышленность;
  • бассейны и SPA центры.

Промышленные датчики рН

В отличие от лабораторных аналогов, промышленные датчики работают в жестких условиях: при высоких температурах, под значительным давлением, в присутствии агрессивных химических веществ. Поэтому промышленные pH-датчики имеют более совершенную референсную систему и конструкцию диафрагмы, а также устойчивый к тяжелым условиям стеклянный измерительный элемент, позволяющий продлить срок службы электрода и предотвратить влияние мешающих веществ на результат измерения. Промышленные датчики рН обеспечивают высокую точность измерения и чаще всего имеют встроенный датчик температуры для термокомпенсации.

В соответствии с условиями эксплуатации возникают дополнительные требования к качеству корпуса датчика. Промышленные рН-датчики производятся в корпусах из химически стойких материалов (крепкие инженерные пластики, нержавеющая сталь, титан). Кроме того, конструкцию корпуса адаптируют под разные условия монтажа: датчик может погружаться в среду или монтироваться в обводную (байпасную) линию трубопровода или проточную ячейку через разные типы адаптеров и разъемов. Выбор типа монтажа напрямую зависит от технологического процесса.

Обычно датчики формируют только электрический сигнал и передают его на блок управления для дальнейшей обработки. По способу обработки и передачи сигнала промышленные датчики делятся на две категории: аналоговые и цифровые. Аналоговый датчик рН генерирует слабый мВ-сигнал, чувствительный к электромагнитным помехам, поэтому имеет ограниченное расстояние передачи данных, впрочем, аналоговые датчики более доступны по цене. Цифровой датчик pH преобразует сигнал в цифровой код еще в корпусе датчика, благодаря чему передает стабильные данные на большие расстояния с защитой от помех. Цифровые датчики более дорогие, но более гибкие в адаптации к конкретным условиям эксплуатации и более удобны при замене. Конечно, промышленный рН-датчик должен быть совместим с установленным блоком управления.

В каталоге Экоинструмент-Киев представлены аналоговые и цифровые промышленные датчики рН для различных применений:

Блок управления промышленного рН-метра

«Мозгом» промышленного pH-метра является контроллер, трансмиттер или монитор, который может быть установлен как возле места проведения измерений, так и удаленно, в зависимости от того, какое расстояние передачи сигнала поддерживает датчик.

  • Монитор (индикатор) предназначен для отображения результатов измерения в реальном времени (обычно расположенный рядом с местом установки датчика): принимает данные от рН-электрода и демонстрирует их на экране в удобном для пользователя виде.
  • Трансмиттер (преобразователь) считывает сигнал от датчика pH, усиливает его и превращает в стандартный выходной сигнал (как правило, 4–20 мА) для передачи на систему управления или ПЛК. Может иметь индикаторы состояния, небольшой экран и кнопки управления или не иметь их вообще.
  • Контроллер (регулятор) принимает данные от датчика или трансмиттера, анализирует их и, в зависимости от того, как запрограммирован, передает данные на модули сбора данных или регулирует процесс в реальном времени, подавая команды другим устройствам (например, насосам-дозаторам). Позволяет гибко настраивать параметры датчика и отображает результаты измерения.

Экоинструмент-Киев предлагает два класса решений для промышленного измерения рН:

Компактные аналоговые блоки управления

Автономные аналоговые мониторы, трансмиттеры и контроллеры Hanna Instruments и MEINSBERG предназначены для локальных задач по мониторингу pH на небольших очистных сооружениях, бассейнах, рыбных хозяйствах, простых технологических узлах, там, где не требуется интеграция в сложную систему автоматизации, а важны простота установки и стоимость.

Модульные цифровые промышленные системы

Многоканальные контроллеры (HACH SC4500/SC1000 или WTW IQ Sensor Net 282/284/2020, к которым подключается разнообразные анализаторы и датчики, в том числе и pH. Такие системы дороже, но дают гибкость и масштабируемость: от одного датчика на объекте до сети из десятков точек контроля на одном контроллере. Выбор платформы и типа датчика зависит от области применения.

Для выбора конфигурации оборудования уточните:

  • В какую среду будет установлен датчик (чистая вода, сточная вода, агрессивная химия, пищевые продукты)?
  • Какова температура и давление в технологической системе?
  • Нужна ли интеграция с ПЛК/SCADA (выход 4–20 мА, RS-485) или прибор должен сам управлять насосами-дозаторами?

Выбирать прибор для промышленного мониторинга pH следует исходя из масштаба системы, количества параметров, среды измерения и варианта монтажа электрода. У каждой отрасли есть свои нюансы — обратитесь к инженерам по промоборудованию «Экоинструмент-Киев» за консультацией по подбору оптимального варианта.