Sensor level konduktometri - desain dan prinsip operasi
Tugas standar, yang sangat umum di industri, khususnya industri makanan, adalah memberi sinyal ketika tingkat cairan tertentu dalam wadah telah tercapai. Ada banyak metode untuk mengatasi masalah ini, tetapi cara termudah dan termurah adalah dengan menggunakan sensor level konduktometri.
Sensor semacam itu berhasil bekerja dengan cairan konduktif listrik dengan konduktivitas 0,2 S / m atau lebih. Cairan tersebut termasuk air minum dan air industri, larutan basa lemah, asam, air limbah, dan cairan makanan (misalnya ragi atau bir).
Prinsip pengoperasian sensor konduktometri didasarkan pada kenyataan bahwa ketika cairan dalam wadah mencapai tingkat tertentu, cairan kerja menutup elektroda sensor ke badan tangki logam atau ke elektroda tambahan dari sensor itu sendiri, menyebabkan arus listrik pada rangkaian sensor. Akibatnya, menutup sirkuit sensor menyebabkan relai aktif, yang pada gilirannya mengontrol sirkuit yang sesuai.
Menurut kondisi suhu dan tekanan, sensor level konduktometri pada dasarnya mampu bekerja pada suhu hingga + 350 ° C dan pada tekanan hingga 6,3 MPa, yang ditentukan oleh bahan isolator elektroda, dan pabrikan menunjukkan nilai tertentu. dalam dokumentasi yang menyertainya.
Hambatan untuk pengoperasian normal sensor konduktometri dapat berupa: cairan berbusa yang kuat, penguapan yang kuat dari media kerja, pembentukan endapan isolasi pada elemen sensitif sensor dan endapan konduktif pada isolatornya. Pabrikan berusaha mencegah semua kendala tersebut dengan memilih bahan yang lebih cocok untuk sensor tersebut.
Mari kita lihat fisika alur kerja sensor konduktometri, yaitu kita akan sedikit menyentuh esensi konduktometri. Hambatan listrik dari larutan, masing-masing — nya konduktivitas listrik, mencirikan kemampuan larutan tertentu untuk menghantarkan arus listrik sampai batas tertentu.
Parameter ini sangat terkait dengan sifat fisikokimia zat terlarut dan pelarut: konsentrasi ion terlarut dan mobilitasnya, muatan ion ini, suhu larutan, tekanan, dan banyak faktor lainnya.
Konduktivitas listrik diukur dalam Siemens per sentimeter (S/cm). Ciri air ultra murni dan murni adalah resistansi yang dinyatakan dalam ohm per sentimeter (ohm * cm).
Menurut terminologi konduktometri, sel konduktometri adalah elemen sensitif dari sebuah sensor, ditandai dengan konstanta sel.
Dalam bentuk klasik, sel konduktometri terdiri dari dua elektroda paralel dengan luas beberapa sentimeter persegi, yang dicelupkan ke dalam larutan, dan jarak antara keduanya biasanya beberapa sentimeter.
Untuk setiap sensor yang dipasang tersebut, konstanta sel (s) dapat dimasukkan dan dinyatakan dalam 1/cm. Saat ini, semakin banyak sensor konduktometri yang memiliki elektroda stainless steel, sedangkan konstantanya berbeda.
Sensor tingkat konduktivitas dapat memantau satu atau beberapa tingkat tertentu dari cairan konduktif. Dan prinsipnya selalu sama - konduktivitas listrik cairan berbeda dari konduktivitas listrik udara, yang diperbaiki oleh elektroda. Sensor dapat berupa elektroda tunggal atau multi-elektroda, yang memungkinkan Anda melacak beberapa level cairan.
Dalam bentuknya yang paling sederhana, sensor level konduktometri terbuat dari elektroda stainless steel, salah satunya berfungsi sebagai yang umum di sirkuit kontrol dan dipasang di wadah sehingga bagian kerjanya selalu bersentuhan dengan cairan, khususnya cairan. badan konduktif wadah dengan cairan dapat menjadi elektroda umum ... Elektroda lain akan menjadi sinyal dan ditempatkan pada level tertentu untuk dipantau.
Dalam proses mengisi wadah dengan cairan, elektroda sinyal secara berturut-turut bersentuhan dengan cairan ini, dan sirkuit ditutup satu per satu. Karenanya, keluaran sinyal perangkat dipicu.
Sensor elektroda tunggal cocok untuk digunakan dalam wadah logam tertutup atau terbuka. Bushing sensor dapat berupa PTFE, keramik atau plastik. Batang terbuat dari stainless steel.Dalam pembuatan sensor, perhatian khusus diberikan pada strukturnya, yang harus mencegah alarm palsu karena akumulasi cairan.
Sensor level konduktometri lima elektroda, empat elektroda, dan tiga elektroda digunakan untuk memantau, seperti disebutkan di atas, beberapa level cairan dalam wadah, bahkan jika dinding wadah tidak konduktif, yaitu terbuat dari bahan isolasi seperti itu. sebagai plastik.