Trong các ngành công nghiệp từ xử lý nước đến dược phẩm, chế biến hóa học đến sản xuất điện, đo độ dẫn của dung dịch nước là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm,hiệu quả quá trình, và tuân thủ các quy định.Lòng dẫn điện  khả năng của một giải pháp để vận chuyển dòng điện  tiết lộ những hiểu biết quan trọng: từ độ tinh khiết của nước (ví dụ:theo dõi tạp chất trong nước phi khoáng chất) đến nồng độ các hóa chất ion hóa hòa tan (eLà một nhà lãnh đạo toàn cầu trong công nghệ đo lường công nghiệp,Yokogawa đã thiết kế một loạt các cảm biến dẫn điện Yokogawa được thiết kế để giải quyết các nhiệm vụ này với độ chính xác không có đối thủBài viết này khám phá khoa học đằng sau đo dẫn điện, các tính năng độc đáo của cảm biến Yokogawa, cách chọn đúng mô hình cho ứng dụng của bạn,và tại sao các cảm biến này nổi bật như một sự lựa chọn đáng tin cậy cho các hoạt động công nghiệp trên toàn thế giới.

Hiểu về tính dẫn điện: Khoa học đằng sau phép đo
Trước khi đi sâu vào các giải pháp của Yokogawa, điều cần thiết là nắm bắt các nguyên tắc cơ bản của tính dẫn điện.(E = I cdot R)), đo bằng Siemens mỗi cm (S/cm) hoặc microsiemens mỗi cm (μS/cm). Điều gì làm cho dung dịch dẫn điện?hoặc hydroxide (OH−) Ứng dụng dẫn dòng điện qua chất lỏngĐiều quan trọng là tính dẫn là một phép đo * không cụ thể: nó định lượng tổng hàm lượng ion nhưng không thể phân biệt giữa các loại ion riêng lẻ.đánh giá hiệu quả về chi phí về độ tinh khiết của nước hoặc nồng độ hóa học, mặc dù nó không thay thế phân tích nhắm mục tiêu cho các chất gây ô nhiễm cụ thể.

Các thách thức chính trong đo độ dẫn điện bao gồm biến động nhiệt độ (điều làm thay đổi sự di chuyển ion), hiệu ứng phân cực (trong các cảm biến dựa trên tiếp xúc),và khả năng tương thích hóa học (để tránh sự suy giảm cảm biến)Các cảm biến dẫn điện của Yokogawa được thiết kế để giảm thiểu các vấn đề này, đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.

Cảm biến dẫn điện Yokogawa: Hai công nghệ cốt lõi cho mọi nhu cầu
Yokogawa cung cấp hai công nghệ cảm biến khác nhau  cảm biến tiếp xúc và cảm biến cảm ứng (Toroidal / Electrodless)  mỗi công nghệ được tối ưu hóa cho các ứng dụng cụ thể.Sự linh hoạt này đảm bảo rằng bất kể điều kiện quá trình của bạn (e(ví dụ, dẫn điện cao, môi trường ăn mòn, hoặc nhu cầu bảo trì tối thiểu), có một cảm biến Yokogawa phù hợp với nhu cầu của bạn.

1. Yokogawa cảm biến dẫn điện tiếp xúc: Độ chính xác cho phạm vi mục tiêu
Các cảm biến tiếp xúc hoạt động bằng cách ngâm hai điện cực (hình thành một cell ) trong dung dịch, áp dụng dòng điện xoay và đo điện áp kết quả.Các giải pháp hoạt động như là chất dẫn giữa các điện cực, và cảm biến tính toán độ dẫn bằng cách sử dụng các tính chất hình học của tế bào (được gọi là hằng số tế bào).

Các cảm biến tiếp xúc của Yokogawa nổi bật với:
- Tùy chọn chung tế bào rộng: Để bao gồm toàn bộ quang phổ dẫn (0 ∞ 2,000,000 μS / cm), Yokogawa cung cấp bốn hằng số tế bào danh nghĩa: 0.01, 0.1, 1.0, và 10.0Mỗi hằng số ô tương ứng với một phạm vi đo cụ thể:
- 0.01: Lý tưởng cho nước siêu tinh khiết (ví dụ: nước RO, nước phi khoáng chất) với độ dẫn < 10 μS / cm.
- 0.1: Thích hợp cho các dung dịch dẫn điện thấp (10-100 μS / cm), chẳng hạn như nước uống hoặc nước quy trình dược phẩm.
- Một.0: Được thiết kế cho độ dẫn điện tầm trung (100 μS/cm10 mS/cm), bao gồm các luồng quá trình hóa học hoặc nước thải.
- Mười.0: Đối với các dung dịch dẫn điện cao (> 10 mS / cm), chẳng hạn như hóa chất tập trung hoặc thổi nồi hơi.

Điều quan trọng là mỗi cảm biến có một *hằng số tế bào cụ thể* (ví dụ: 0,0198 thay vì 0,02 danh nghĩa) được in trên vỏ của nónhư các phép đọc dẫn điện được tính bằng cách nhân dữ liệu kháng thô bằng hằng số tế bào.

- Trả thù nhiệt độ: Tất cả các cảm biến tiếp xúc Yokogawa tích hợp một cảm biến nhiệt độ Pt1000 tự động điều chỉnh các phép đọc cho biến động nhiệt độ (một yếu tố quan trọng,khi sự di chuyển ion tăng lên với nhiệt)Điều này đảm bảo độ chính xác ngay cả trong các quy trình có nhiệt độ biến động, từ xử lý nước xung quanh đến bồn tắm công nghiệp nhiệt độ cao.

- Khả năng tương thích hóa học: Yokogawa chế tạo điện cực cảm biến tiếp xúc và vỏ từ các vật liệu (ví dụ: thép không gỉ, PEEK, Teflon) được lựa chọn để chống lại môi trường ăn mòn.Điều này có nghĩa là các cảm biến có thể chịu được sự tiếp xúc với axit, cơ sở, hoặc dung môi phổ biến trong chế biến hóa học hoặc sản xuất dược phẩm mà không bị phân hủy.

2. Yokogawa cảm biến dẫn điện cảm ứng (Toroidal): Độ bền trong điều kiện khắc nghiệt
Đối với các ứng dụng mà tiếp xúc trực tiếp của điện cực với dung dịch là vấn đề (ví dụ: môi trường ăn mòn cao, bùn hoặc các quy trình dễ bị bẩn),Yokogawa cung cấp cảm biến dẫn điện cảm ứng ISC40 một thiết kế hình tròn (không điện cực) loại bỏ tiếp xúc trực tiếp.

Các lợi thế chính của ISC40 ◄ bao gồm:

- Single Cell Factor for Universal Range: Không giống như các cảm biến tiếp xúc (mà yêu cầu các hằng số tế bào khác nhau cho các phạm vi khác nhau), ISC40 sử dụng một yếu tố tế bào duy nhất để bao phủ một khoảng cách ấn tượng 0 ∞ 2,000 S/cmĐiều này làm cho nó lý tưởng cho các quy trình có dao động dẫn điện rộng, chẳng hạn như sản xuất hóa chất hàng loạt hoặc chế biến bột và giấy.
- Bảo trì tối thiểu: Cảm biến có hai cuộn dây giống hệt nhau được đóng gói trong PEEK hoặc Teflon, bảo vệ chúng khỏi bẩn, ăn mòn hoặc hư hỏng cơ khí.Điều này loại bỏ sự cần thiết phải làm sạch thường xuyên hoặc thay thế điện cực.

 
- Độ chính xác cao (với giới hạn tầm thấp nhỏ): ISC40 cung cấp độ chính xác đáng tin cậy trên hầu hết phạm vi của nó, chỉ giảm một chút độ chính xác cho các giải pháp dưới 50 μS / cm (ví dụ:nước cực sạch)Đối với các ứng dụng dẫn điện thấp này, các cảm biến tiếp xúc của Yokogawa (với hằng số tế bào 0,01) vẫn là sự lựa chọn tối ưu.

Làm thế nào để chọn cảm biến dẫn điện Yokogawa phù hợp
Chọn cảm biến dẫn điện Yokogawa phù hợp phụ thuộc vào bốn yếu tố ứng dụng quan trọng.

1. Định nghĩa phạm vi đo
Bước đầu tiên là xác định phạm vi dẫn điện dự kiến của giải pháp của bạn.
- < 10 μS/cm (nước cực tinh khiết): cảm biến tiếp xúc (0,01 hằng số tế bào).
- 10 ‰ 100 μS / cm (giải pháp dẫn điện thấp): cảm biến tiếp xúc (0,1 hằng số tế bào).
- 100 μS/cm10 mS/cm (phạm vi trung bình): cảm biến tiếp xúc (hằng số tế bào 1,0).
- > 10 mS / cm (độ dẫn điện cao hoặc các giải pháp phạm vi biến): cảm biến tiếp xúc (10,0 hằng số tế bào) hoặc cảm biến cảm ứng ISC40.

2. Xem xét nhiệt độ quá trình
Tất cả các cảm biến dẫn điện Yokogawa sử dụng các cảm biến nhiệt độ Pt1000 để bù đắp, nhưng xác nhận rằng phạm vi nhiệt độ hoạt động của cảm biến phù hợp với quy trình của bạn.Các cảm biến của Yokogawa được đánh giá cho nhiệt độ từ -20 ° C đến 200 ° C (tùy thuộc vào mô hình), làm cho chúng phù hợp cho cả các ứng dụng môi trường và nhiệt độ cao (ví dụ: giám sát nước nồi hơi).

3Đánh giá sự tương thích hóa học
Xem lại thành phần hóa học của dung dịch để chọn vật liệu cảm biến chống ăn mòn. Ví dụ:
- Điện cực thép không gỉ: Lý tưởng cho các dung dịch trung tính hoặc hơi axit / cơ bản.
- PEEK/Teflon: Được khuyến cáo cho axit mạnh (ví dụ, axit sulfuric) hoặc dung môi (ví dụ, methanol).

Tài liệu kỹ thuật của Yokogawa cung cấp biểu đồ tương thích vật liệu chi tiết để hướng dẫn sự lựa chọn của bạn.

4Giải quyết rủi ro phân cực
Sự phân cực - một vấn đề phổ biến trong việc tiếp xúc với cảm biến khi các ion tích tụ trên bề mặt điện cực, dẫn đến đọc thấp sai - xảy ra khi sử dụng hằng số tế bào sai. Ví dụ:
- Sử dụng một hằng số tế bào 0,01 (đối với độ dẫn thấp) trong dung dịch dẫn cao gây ra sự đông đúc ion, vì ion không thể di chuyển đủ nhanh đến điện cực trong quá trình xen kẽ dòng điện.
- Các tùy chọn hằng số của Yokogawa loại bỏ rủi ro này khi phù hợp với phạm vi chính xác, đảm bảo đọc chính xác.

Ứng dụng công nghiệp của cảm biến dẫn điện Yokogawa
Các cảm biến dẫn điện của Yokogawa được sử dụng trên khắp các ngành công nghiệp để giải quyết các thách thức đo lường quan trọng:

1. Điều trị nước
- Nước siêu tinh khiết (UPW): Các cảm biến tiếp xúc (0,01 hằng số tế bào) theo dõi các tạp chất trong UPW được sử dụng cho sản xuất bán dẫn hoặc công thức dược phẩm, đảm bảo độ dẫn < 0,1 μS / cm.
- Nước thải: Các cảm biến cảm ứng (ISC40) đo độ dẫn để theo dõi mức độ ô nhiễm (ví dụ như chất rắn hòa tan) trước khi thải, đảm bảo tuân thủ các quy định về môi trường.

2. Sản xuất điện
- Nước nồi hơi: Các cảm biến tiếp xúc (10,0 hằng số tế bào) theo dõi tính dẫn bốc để ngăn ngừa sự tích tụ quy mô trong nồi hơi, có thể làm giảm hiệu quả hoặc gây hỏng thiết bị.
- Nước làm mát: Các cảm biến cảm ứng theo dõi nồng độ phụ gia hóa học (ví dụ như chất ức chế ăn mòn) để duy trì hiệu suất hệ thống.

3. Dược phẩm
- Nước chế biến: Các cảm biến tiếp xúc (0,1 hằng số tế bào) xác minh độ tinh khiết của nước được sử dụng trong sản xuất thuốc, đáp ứng các tiêu chuẩn FDA và EMA về ô nhiễm ion.

4. Xử lý hóa học
- Phản ứng hàng loạt: Các cảm biến cảm ứng (ISC40) theo dõi tính dẫn để theo dõi tiến trình phản ứng (ví dụ, trung hòa axit / cơ sở), đảm bảo chất lượng sản phẩm nhất quán.

Tại sao chọn cảm biến dẫn điện Yokogawa?  
Các cảm biến của Yokogawa nổi bật trên thị trường vì ba lý do chính:
1Độ chính xác và độ tin cậy: Từ bù đắp nhiệt độ Pt1000 đến các hằng số tế bào chính xác, mọi yếu tố thiết kế được thiết kế để giảm thiểu lỗi và đảm bảo dữ liệu nhất quán.
2Độ bền: Vật liệu mạnh mẽ và cuộn dây cảm ứng được đóng gói chịu được điều kiện khắc nghiệt, giảm bảo trì và kéo dài tuổi thọ cảm biến.
3- linh hoạt: Với các tùy chọn cho mọi phạm vi dẫn điện và ứng dụng, Yokogawa loại bỏ nhu cầu sử dụng nhiều thương hiệu cảm biến đơn giản hóa hàng tồn kho và hiệu chuẩn.

Kết luận: Bộ cảm biến dẫn điện Yokogawa Ứng viên của bạn để đo chính xác nước
Trong các hoạt động công nghiệp nơi dữ liệu dẫn điện thúc đẩy các quyết định, cảm biến dẫn điện Yokogawa cung cấp độ chính xác, độ bền và tính linh hoạt cần thiết để tiếp tục đi trước.Cho dù bạn đang theo dõi nước siêu tinh khiết trong một nhà máy dược phẩm hoặc hóa chất dẫn điện cao trong một nhà máy lọc dầu, cảm biến tiếp xúc và cảm biến cảm ứng của Yokogawa được thiết kế để hoạt động đáng tin cậy, ngay cả trong điều kiện khó khăn nhất.nhiệt độĐối với các doanh nghiệp tìm kiếm một giải pháp đáng tin cậy cho phép đo độ dẫn điện, bạn có thể sử dụng các công cụ này để kiểm tra các kết quả đo dẫn điện.Yokogawa đứng như một nhà lãnh đạo., kết hợp nhiều thập kỷ chuyên môn công nghiệp với công nghệ cảm biến tiên tiến.