Em indústrias que vão do tratamento de água aos produtos farmacêuticos, do processamento químico à geração de energia, a medição da condutividade das soluções aquosas é fundamental para garantir a qualidade do produto,eficiência dos processosA condutividade, a capacidade de uma solução transportar uma corrente elétrica, revela insights vitais:A concentração de substâncias químicas ionizadas dissolvidas (eComo líder mundial em tecnologia de medição industrial, a empresa desenvolveu um projeto de tecnologia de medição para a medição de gases de efeito estufa.A Yokogawa desenvolveu uma linha abrangente de sensores de condutividade Yokogawa projetados para lidar com estas tarefas com precisão incomparável.Este artigo explora a ciência por trás da medição da condutividade, as características únicas dos sensores da Yokogawa, como selecionar o modelo certo para a sua aplicação,e por que esses sensores se destacam como uma escolha confiável para operações industriais em todo o mundo.

Compreender a condutividade: a ciência por trás da medição
Antes de aprofundar nas soluções de Yokogawa, é essencial compreender os fundamentos da condutividade.(E = I cdot R)), medida em siemens por centímetro (S/cm) ou microsiemens por centímetro (μS/cm).ou hidróxido (OH−) que conduzem corrente elétrica através do líquidoA condutividade é uma medida não específica: quantifica o teor iônico total, mas não pode distinguir os tipos de íons individuais.Avaliações rentáveis da pureza da água ou da sua concentração química, embora não substitua a análise direccionada para contaminantes específicos.

Os principais desafios na medição da condutividade incluem flutuações de temperatura (que alteram a mobilidade dos íons), efeitos de polarização (em sensores baseados em contato),e compatibilidade química (para evitar a degradação dos sensores)Os sensores de condutividade da Yokogawa foram concebidos para mitigar estes problemas, garantindo dados fiáveis mesmo em ambientes adversos.

Sensores de Conductividade Yokogawa: Duas Tecnologias Essenciais para Todas as Necessidades
A Yokogawa oferece duas tecnologias de sensores distintas: sensores de contato e sensores indutivos (toróides / sem elétrodos), cada um otimizado para aplicações específicas.Esta flexibilidade garante que, independentemente das condições do seu processo (e.g., alta condutividade, meios corrosivos, ou a necessidade de manutenção mínima), há um sensor Yokogawa adaptado às suas necessidades.

1Sensores de condutividade de contato Yokogawa: precisão para os intervalos alvo
Os sensores de contato operam imergindo dois eletrodos (formando uma cell ) na solução, aplicando uma corrente elétrica alternada e medindo a tensão resultante.A solução atua como o condutor entre os eletrodos, e o sensor calcula a condutividade utilizando as propriedades geométricas da célula (conhecida como a constante da célula).

Os sensores de contacto da Yokogawa destacam-se pelos seus:
- Opções de constante de célula ampla: Para cobrir todo o espectro de condutividade (0 ‰2,000,000 μS/cm), Yokogawa oferece quatro constantes nominais de célula: 0.01, 0.1, 1.0, e 10.0. Cada constante de célula corresponde a um intervalo de medição específico:
- O zero.01: Ideal para águas ultrapuras (por exemplo, águas RO, águas desmineralizadas) com condutividade < 10 μS/cm.
- O zero.1: Adequado para soluções de baixa condutividade (10-100 μS/cm), tais como água potável ou água de processo farmacêutico.
- Um.0: Projetados para condutividade média (100 μS/cm10 mS/cm), incluindo fluxos de processos químicos ou águas residuais.
- Dez.0: Para soluções de alta condutividade (> 10 mS/cm), como produtos químicos concentrados ou a descarga da caldeira.

É importante notar que cada sensor possui uma constante de célula específica (por exemplo, 0,0198 em vez de 0,02) impressa na sua caixa. Este valor preciso garante a precisão da calibração.Como as leituras de condutividade são calculadas multiplicando os dados de resistência bruta pela constante da célula.

- Compensação de temperatura: todos os sensores de contacto Yokogawa integram um sensor de temperatura Pt1000 que ajusta automaticamente as leituras para as flutuações de temperatura (um fator crítico,à medida que a mobilidade iónica aumenta com o calor)Isto garante a precisão mesmo em processos com temperaturas variáveis, desde o tratamento da água ambiente até banhos industriais de alta temperatura.

- Compatibilidade química: a Yokogawa constrói elétrodos e caixas de sensores de contacto a partir de materiais (por exemplo, aço inoxidável, PEEK, Teflon) seleccionados para a sua resistência aos meios corrosivos.Isto significa que os sensores podem resistir à exposição a ácidos., bases ou solventes – comuns no processamento químico ou na fabricação farmacêutica – sem degradação.

2Sensores de condutividade indutiva (toróideos) Yokogawa: Durabilidade em condições adversas
Para aplicações em que o contacto direto do eléctrodo com a solução seja problemático (por exemplo, meios altamente corrosivos, lodos ou processos propensos à impureza),A Yokogawa oferece o sensor de condutividade indutiva ISC40 um design toroidal (sem eletrodos) que elimina o contato direto.

As principais vantagens do ISC40 incluem:

- Fator de célula única para alcance universal: ao contrário dos sensores de contacto (que exigem diferentes constantes de célula para diferentes faixas), o ISC40 utiliza um fator de célula única para cobrir um impressionante 0 ̊2,000 S/cmIsto o torna ideal para processos com grandes variações de condutividade, como a produção química em lotes ou o processamento de celulose e papel.
- Manutenção mínima: As duas bobinas idênticas do sensor são encapsuladas em PEEK ou Teflon, protegendo-as de impurezas, corrosão ou danos mecânicos.Isto elimina a necessidade de limpeza frequente ou de substituição de elétrodos, poupando tempo e reduzindo o tempo de inatividade..

 
- Alta precisão (com limitação menor de gama baixa): o ISC40 proporciona uma precisão fiável na maior parte da sua gama, com apenas uma ligeira redução da precisão para soluções abaixo de 50 μS/cm (por exemplo,água ultrapura)Para estas aplicações de baixa condutividade, os sensores de contacto da Yokogawa (com constante de 0,01 célula) continuam a ser a escolha óptima.

Como escolher o sensor de condutividade Yokogawa certo
A escolha do sensor de condutividade Yokogawa correto depende de quatro fatores críticos de aplicação.

1. Defina o intervalo de medição
O primeiro passo é identificar a faixa de condutividade esperada da solução.
- < 10 μS/cm (água ultrapura): Sensor de contacto (0,01 constante de célula).
- 10100 μS/cm (soluções de baixa condutividade): Sensor de contacto (0,1 constante de célula).
- 100 μS/cm10 mS/cm (intervalo médio): Sensor de contacto (constante de célula 1,0).
- > 10 mS/cm (soluções de alta condutividade ou de gama variável): sensor de contacto (10,0 constante de célula) ou sensor indutivo ISC40.

2. Considere a temperatura do processo
Todos os sensores de condutividade da Yokogawa usam sensores de temperatura Pt1000 para compensação, mas confirmem que a faixa de temperatura operacional do sensor está alinhada com o seu processo.Os sensores da Yokogawa® são classificados para temperaturas de -20°C a 200°C (dependendo do modelo), tornando-os adequados para aplicações ambientais e de alta temperatura (por exemplo, monitoramento da água da caldeira).

3Avaliação da compatibilidade química
Revisar a composição química da solução para selecionar um material sensorial resistente à corrosão.
- Eletrodos de aço inoxidável: Ideal para soluções neutras ou ligeiramente ácidas/base.
- Casas de PEEK/Teflão: Recomendadas para ácidos fortes (por exemplo, ácido sulfúrico) ou solventes (por exemplo, metanol).

A documentação técnica da Yokogawa fornece gráficos detalhados de compatibilidade de materiais para orientar sua escolha.

4Abordar os riscos de polarização
A polarização, um problema comum nos sensores de contato em que os íons se acumulam nas superfícies dos eletrodos, levando a leituras falsas baixas, ocorre quando a constante de célula errada é usada.
- A utilização de uma constante de célula de 0,01 (para baixa condutividade) numa solução de alta condutividade provoca aglomeração de íons, uma vez que os íons não podem mover-se com rapidez suficiente para os eletrodos durante a alternância de corrente.
- As opções de constantes da célula de Yokogawa eliminam este risco quando combinadas com a faixa correta, garantindo leituras precisas.

Aplicações industriais dos sensores de condutividade Yokogawa
Os sensores de condutividade da Yokogawa são usados em todas as indústrias para resolver desafios críticos de medição:

1Tratamento de águas
- Água ultrapura (UPW): Sensores de contacto (0,01 constante de célula) monitorizam as impurezas na UPW utilizada para a fabricação de semicondutores ou formulação farmacêutica, garantindo condutividade < 0,1 μS/cm.
- Águas residuais: sensores indutivos (ISC40) medem a condutividade para rastrear os níveis de poluentes (por exemplo, sólidos dissolvidos) antes da descarga, garantindo a conformidade com as regulamentações ambientais.

2. Geração de energia
- Água de caldeira: os sensores de contacto (10,0 células constantes) monitorizam a condutividade de descarga para evitar o acúmulo de escamas nas caldeiras, o que pode reduzir a eficiência ou causar falhas no equipamento.
- Água de arrefecimento: sensores indutivos rastreiam as concentrações de aditivos químicos (por exemplo, inibidores da corrosão) para manter o desempenho do sistema.

3Produtos farmacêuticos
- Água de processamento: sensores de contacto (0,1 célula constante) verificam a pureza da água utilizada na produção de medicamentos, cumprindo as normas da FDA e da EMA para a contaminação iônica.

4Processamento químico
- Reações por lotes: sensores indutivos (ISC40) monitorizam a condutividade para acompanhar o progresso da reação (por exemplo, neutralização de ácidos/bases), garantindo uma qualidade constante do produto.

Por que escolher sensores de condutividade Yokogawa?  
Os sensores da Yokogawa destacam-se no mercado por três razões principais:
1Precisão e Confiabilidade: Desde a compensação de temperatura Pt1000 até constantes de célula precisas, cada elemento de projeto é projetado para minimizar erros e garantir dados consistentes.
2Durabilidade: materiais robustos e bobinas indutivas encapsuladas suportam condições adversas, reduzindo a manutenção e prolongando a vida útil do sensor.
3• Flexibilidade: com opções para cada faixa de condutividade e aplicação, a Yokogawa elimina a necessidade de múltiplas marcas de sensores, simplificando o inventário e a calibração.

Conclusão: Os sensores de condutividade Yokogawa são o seu parceiro para a medição precisa de águas
Em operações industriais onde os dados de condutividade impulsionam decisões, os sensores de condutividade Yokogawa fornecem a precisão, durabilidade e flexibilidade necessárias para se manter à frente.Quer esteja a monitorizar água ultrapura numa fábrica farmacêutica ou produtos químicos de alta condutividade numa refinariaOs sensores de contacto e indutivos da Yokogawa são concebidos para funcionar de forma fiável, mesmo nas condições mais difíceis.temperaturaPara empresas que procuram uma solução confiável para a medição da condutividade, o sistema de medição da condutividade pode ser utilizado como um instrumento de medição de condutividade.Yokogawa é o líder., combinando décadas de experiência industrial com tecnologia de sensores de ponta.