Продолжу свои изыскания по теме топика измерение электропроводности с применением ПР200х8
Признаюсь ни разу лично не работал с кондуктометрическими уровнемерами, хотя они у нас есть в эксплуатации.
Избалован радарными. Долго изучал все доступное описанное на сайте производителя, в инструкциях от приборов и отличных видеоматериалах от компании, о чем выражаю благодарность. Все очень доступно и информативно…
Предлагаю обратится опять к теории. В принципе кондуктометрических датчиков уровня заложено условие, при котором измеряемая жидкость условно имеет «постоянную» электропроводность. Есть возможность ступенчато изменять уровень срабатывания по значению предполагаемой электропроводности измеряемой среды для состояния гарантированного перехода дискретного выхода в состояние 1 или 0 когда два электрода погружаются в измеряемую среду. Но после настройки единожды этот показатель не берется в расчет. Косвенно мы измеряем «Уровень» по длине электродов получая информацию на каком участке сейчас находится уровень среды в емкости. Но далее «во времени» информация "не поступает" пользователю до тех пор пока эта пара электродов не «осушится» либо в среду погрузится следующая пара расположенная выше. А на протяжении всего интервала между двумя точками обобщенная информация. Но наша цель получать значение электропроводности среды в нашем случае пусть будет воды.
Обращаемся к теории электропроводности и что мы видим.
Электропроводность W=L/S(C*E)
Где С-концентрация ионов; Е-подвижность ионов; L- расстояние между электродами; S-площадь электродов и электропроводность водного раствора обратно пропорциональна расстоянию L между электродами кондуктометрической ячейки и прямо пропорциональна площади S самих электродов
Так значит если мы константой сделаем не измеряемую жидкость как в случае с "БКК и др.", а постоянным будет размер электродов (L/S вот эту часть формулы) то значение электропроводности будет прямо пропорционально зависеть от подвижности ионов(температура) и концентрации ионов(солесодержание) все вместе = сопротивление. И самое главное отличие от работы с "БКК" электроды всей своей площадью должны постоянно при измерении быть погружены в воду. Наличие пузырей воздуха, загрязнений на электроде, изменение геометрических размеров будет изменять константу и потребует повторной калибровки ячейки.
Компанией Овен используются электроды диаметром 3 мм для кондуктометрических уровнемеров. При желании можно приблизительно добиться определенных соотношений расстояния и площади и получить соотношение допустим 2.0, 1.0, 0.1 или др. этакий множитель или делитель сигнала согласно формуле и принято это соотношение называть константа кондуктометрической ячейки. Как константа ячейки влияет на диапазон измерения, точность "в рабочем диапазоне" рассмотрим и исследуем на примере ПР200х8 чуть позже
В приведенной выше формуле есть один фактор Е - подвижность ионов и далее я подытожил что это(температура). Есть общеизвестная зависимость роста электропроводности с ростом температуры воды так как уменьшается вязкость. Во многих кондуктометрических ячейках встроен температурный датчик для съема температуры в точке измерения. Это необходимо для приведения всех измерений к одной "опорной" или "базовой" температуре. Чтобы пользователь как я в монгольских степях мог сравниться с пользователем в любой точке мира не выясняя с какой температуры была среда в процессе измерения. Так как допустим для воды повышение температуры на 1 градус дает примерно прирост электропроводности на 2% так же и снижение в связи с охлаждением уменьшает электропроводность на 2 процента. Для того чтобы можно было сравнивать, строить тренды, обмениваться информацией есть несколько опорных температур для расчета компенсации. Самая распространенная по моей информации 25 градусов(может кто то меня переубедит что 20 или др.). В ПР200х8 есть возможность установить температурную компенсацию к температуре 25,20,18 градусов и несколько нелинейных алгоритмов компенсации для чистой воды. Можно ее отключить вообще. Можно создать свой макрос с нелинейной температурной компенсацией. Если в процессе эксперимента выбрать температуру близкую к опорной то компенсацией можно пренебречь. А вообще можно подсоединить внешний температурный датчик и воспользоваться функционалом можно попробовать два эти варианта и оценить разницу.
С теорией вроде закончили. Надо переходить к практике.
Берем кондуктометрический датчик например ДС.ПВТ.4, изготавливаем несколько вариантов длин и диаметров электродов чтобы получить различные константы ячеек. Проводим эксперимент в паре с эталонным кондуктометром и модельными жидкостями(вода) различной степени очистки (уровнем УЭП удельной электропроводности). В идеале конечно чтобы электроды были цельными и вварены в диэлектрик но для определения размера как "прототип" подойдет. Мной будут применяться гильзы с внутренним диаметром 3мм из толстостенной нержавеющей трубки для систем распределения технических газов под давлением и болтовое крепление гильзы в резьбу М3.
Ответить с цитированием