Промышленный pH-метр ПАИС-01рН предназначен для измерения концентрации (активности) ионов водорода (рН) в воде и других технологических жидкостях в промышленных и лабораторных условиях.
Область применения
Данный анализатор может использоваться на предприятиях тепловой и атомной энергетики, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, в биологии и других отраслях хозяйственной деятельности.
Анализатор может применяться для непрерывного контроля и автоматического управления процессами химической водоподготовки, для оценки качества работы установок водоподготовки и технологического оборудования, в том числе систем высокой степени очистки воды (глубокого химического обессоливания).
Анализаторы ионного состава ПАИС-01рН обеспечивают:
- Измерение активности ионов водорода (рН), окислительновосстановительного потенциала (Еh).
- Градуировку по буферным растворам, значения которых находятся в памяти анализатора.
- Автоматическую температурную компенсацию с учётом температурой зависимости координат изопотенциальной точки;
- Удобство и оперативность градуировки благодаря использованию коммутатора, с помощью которого ИК соединяется с буферными
- растворами.
- Возможность выбора удобной единицы измерения рН, мВ.
- Дистанционную передачу сигналов с помощью токового выхода, цифрового канала RS-485(USB).
- Запись показаний во внутреннюю энергонезависимую память в ручном режиме «Блокнот» и в непрерывном периодическом режиме «Протоколирование».
- Удобный интерфейс. Подсветка графического дисплея.
- Герметичность корпуса, степень пылевлагозащиты IP-65.
- Надёжность, простоту в обслуживании и экономичность в эксплуатации.
- Питание от сети переменного тока с напряжением 220/36 В с частотой 50 Гц.
Описание свойств и устройства анализатора
Анализатор выполнен на металлической панели, которая может устанавливаться на монтажную стойку в комплекте устройства подготовки пробы (УПП), или крепиться на стене в непосредственной близости от точки отбора пробы.
На верхней части панели расположено измерительное устройство, соединённое кабелем с предварительным усилителем. К соответствующим розеткам предварительного усилителя подсоединены вилки кабелей вспомогательного электрода, потенциометрического сенсора pH ПСpH и датчика температуры.
С левой стороны крепятся ёмкости для буферных растворов. Эти ёмкости с помощью конусных соединителей подсоединяются к соответствующим отверстиям коммутатора, обеспечивающего соединение измерительной камеры с анализируемой жидкостью или буферными растворами. Для регулирования расхода анализируемой жидкости в нижней части переливного устройства предусмотрен регулятор. Для регулирования расхода буферных растворов используются зажимы регуляторы на трубках ёмкостей. Коммутатор, измерительная камера, диффузионный дозатор и переливное устройство с регулятором расхода пробы с помощью винтов собраны в отдельный блок. Визуальный контроль расхода анализируемой жидкости или буферных растворов осуществляется путём подсчёта количества капель, вытекающих из выходного носика в переливное устройство. Центральный штуцер переливного устройства с помощью пластиковой трубки подсоединяется для подачи пробы от УПП, а боковой штуцер служит для отвода анализируемой жидкости в дренаж.
Анализируемая жидкость через входной штуцер в центре переливного устройства поступает в вертикальную трубку со скосом, переливается и выводится через выходной штуцер в дренаж. Часть жидкости отводится в делителе устройства и, пройдя через диффузионный дозатор и регулятор, поступает на вход коммутатора. Чтобы анализируемая жидкость поступала в измерительную камеру, ручка коммутатора должна быть повёрнута вниз. Жидкость поднимается из выходного отверстия коммутатора в измерительную камеру, проходит датчик температуры, ПСрН, вспомогательный электрод и через носик вытекает в переливное устройство и, далее, в дренаж вместе с избытком жидкости. При заполнении измерительной камеры анализируемая жидкость замыкает электролитическую цепь гальванической ячейки, ЭДС которой функционально связана с измеряемым значением рН. Диффузионный дозатор состоит из пористой керамической перегородки, установленной с помощью прижимной гайки в нижней части переливного устройства, и корпуса с крышкой, заполненного хлористым калием до метки. Установленный дозатор является крышкой переливного устройства. Если необходимость установки дозатора отсутствует, переливное устройство следует прикрыть крышкой из комплекта поставки. При уменьшении уровня хлористого калия ниже 2 см от метки, необходимо отвернуть крышку дозатора и долить КСl до метки.
Ёмкость вспомогательного электрода также заполняется хлористым калием до метки. При уменьшении уровня хлористого калия ниже 2 см от метки, достать вспомогательный электрод из отверстия в крышке и можно долить КСl до метки прямо через отверстие с помощью шприца из комплекта поставки, а можно отвинтить крышку и долить КСl из бутылки. Потом привинтить крышку и установить вспомогательный электрод на место.
При проведении градуировки, ручка коммутатора поворачивается влево для подачи в измерительную камеру буферного раствора Б1 или вправо для подачи Б2. Расход буферного раствора регулируется при помощи зажима-регулятора, расположенного на трубке ёмкости. В этих положениях коммутатора производят градуировку анализатора по одной или двум точкам.
Устройство анализатора ПАИС-01рH
Схема принципиальная анализатора ПАИС 01-рН
1. Ёмкость буферного раствора Б1; 2. Ёмкость буферного раствора Б2; 3. Зажимы-регуляторы; 4. Выходной носик; 5. Предварительный усилитель ПУ; 6. Соединительный кабель; 7. Измерительный преобразователь ИП; 8. Вспомогательный электрод ВЭ; 9. Потенциометрический сенсор рН ПСрН; 10. Датчик температуры ДТ с ОЭ; 11. Измерительная камера ИК; 12. Коммутатор; 13. Конусные соединители; 14. Регулятор расхода пробы; 15. Диффузионный дозатор ДД; 16. Переливное устройство.
Описание свойств и конструкции измерительного устройства анализатора
Измерительное устройство имеет прочный, литой пылевлагонепроницаемый корпус степень защиты которого IP65. На лицевой панели анализатора размещён графический дисплей и клавиатура. Дисплей и кнопки клавиатуры имеют подсветку, что упрощает использование анализатора в затемнённых помещениях. Корпус устройства состоит из двух отсеков, герметично соединённых между собой при помощи четырёх винтов. На нижней боковой стенке нижнего отсека корпуса размещены гермоввод кабеля предварительного усилителя, гермоввод для подключения кабеля питания, разъёмы токового выхода, «сухих контактов» и цифрового канала RS-485(USB). Благодаря такому решению обеспечивается надёжная защита от возможного попадания влаги внутрь корпуса.
Внешний вид измерительного устройства анализатора ПАИС-01pH
1 - корпус, 2 - графический дисплей, 3 - клавиатура, 4 - монтажные петли,5 - гермоввод кабеля предусилителя, 6 - разъёмы интерфейсов. 7 - ввод питания.
Описание свойств и конструкции измерительной камеры с ансамблем сенсоров
Ансамбль сенсоров, состоит из потенциометрического сенсора pH (ПСрH), датчика температуры с опорным электродом и вспомогательным электродом, которые устанавливаются в прозрачную измерительную камеру. Канал в измерительной камере, по которому проходит проба, имеет Г-образную форму. Датчик температуры и сенсор ПСрH устанавливают в измерительную камеру при помощи байонетных соединений. При этом чувствительные части сенсоров выступают в окна измерительной камеры. Вспомогательный электрод устанавливают в верхнюю часть измерительной камеры, которая представляет собой цилиндрическую ёмкость, наполненную раствором. Опорный электрод совмещён с датчиком температуры. Ансамбль сенсоров вместе с анализируемой жидкостью и раствором вспомогательного электрода образуют сбалансированную дифференциальную гальваническую ячейку, которая обеспечивает анализатору ПАИС-01рH высокую точность и стабильность показаний при измерениях рH в потоке и пробах жидкостей.
Измерительная камера
4. Выходной носик; 8. Вспомогательный электрод ВЭ; 9. Потенциометрический сенсор рН ПСрН; 10. Датчик температуры ДТ; 11. Измерительная камера ИК.
Описание конструкции сенсоров
При измерениях рH в качестве измерительных электродов используются торцевые потенциометрические сенсоры.
Конструкция ПСрH является базовой моделью потенциометрических сенсоров, датчика температуры.
Потенциометрические сенсоры рH представляют собой ионоселективные электроды торцевого типа, с чувствительной мембраной из ионоселективного стекла, сделанной в форме плоско выпуклого диска. Стеклянная часть ПСрH встроена в пластмассовый корпус, защищающий его от повреждений. Сенсор ПСрH устанавливается в измерительную камеру при помощи байонетного соединения, снабжённого пружиной. При установке сенсора ПСрH в измерительную камеру необходимо совместить два штифта на боковой поверхности байонета с соответствующими пазами в измерительной камере. Далее, с лёгким усилием вставить сенсор ПСрH и зафиксировать его в камере, повернув на угол 10-15 градусов. За счёт усилия пружины байонетного соединения резиновое кольцо, размещённое в торцевой части сенсора, уплотняется и чувствительная мембрана герметично закрывает окно в измерительную камеру.
Конструкция датчика температуры отличается от базовой модели сенсора ПСрH тем, что в торцевую часть стеклянной гильзы впаян полупроводниковый термистор и опорный электрод. В конструктивном исполнении датчик температуры аналогичен ПСрH.
Потенциометрический сенсор
1. корпус, 2. байонет, 3. штифт, 4. резиновое кольцо, 5. мембрана, 6. Pt-электрод, 7. термистор, 8. разъем.
Описание конструкции вспомогательного и опорного электродов
Вспомогательный электрод представляет собой стеклянную трубку, в которую заделан хлорсеребряный электрод. Стеклянная трубка вмонтирована в пластиковый корпус, на который одет колпачок, наполненный раствором, насыщенный AgCl. Для предотвращения растворения хлорсеребряного покрытия электрода, в колпачок добавлено небольшое количество кристаллов AgCl. В торцевой части колпачка зафиксирована пористая перегородка. На боковой поверхности корпуса сделано дренажное отверстие. На внешней поверхности пластикового корпуса зафиксировано кольцо из силиконовой резины, при помощи которого вспомогательный электрод герметично инсталлируется в ёмкость с раствором, размещённую в верхней части измерительной камеры. Перед установкой электрода бачок раствора вспомогательного электрода наполняется раствором до метки.
Перед установкой вспомогательный электрод рекомендуется смазать герметизирующее кольцо тонким слоем вазелина или вакуум-смазки. Вспомогательный электрод выходит из строя при пересыхании и должен постоянно быть погруженным в раствор заполнения. В комплект вспомогательного электрода прикладывается транспортировочный корпус, раствор для заполнения и резиновая пробка.
Вспомогательный электрод
1. корпус, 2. колпачок, 3. пористая перегородка, 4. дренажное отверстие, 5. уплотнительное кольцо, 6. разъем, 7. уплотнительное кольцо.
Принцип работы анализатора
Принцип работы анализатора основан на потенциометрическом методе анализа веществ.
Сущность метода заключается в избирательном определении активности ионов в анализируемой жидкости по измерениям электродвижущей силы дифференциальной гальванической ячейки, образованной индикаторным (измерительным), вспомогательным и опорным электродами, погруженными в исследуемую жидкость. При использовании в качестве индикаторного, электрода селективного к ионам водорода, электродвижущая сила дифференциальной гальванической ячейки функционально связана с активностью ионов водорода в исследуемой жидкости уравнением.
Для обеспечения высокой точности измерений рH в анализаторе ПАИС-01рH используется дифференциальная гальваническая ячейка. Электродвижущая сила ячейки и сигнал датчика температуры усиливаются в предварительном усилителе и подаются на аналого-цифровой преобразователь. После вычислений по уравнению результаты расчёта рNa и измеренное значение температуры отображаются на дисплее. Результаты измерений могут также выводиться на дисплей анализатора в других единицах, выбранных оператором в меню «Установки». Одновременно результаты измерений преобразуется в токовый сигнал 0 – 5 или 0/4 –20 мА. Результаты измерений рNa в цифровом виде могут передаваться в компьютер через RS-485(USB). Результаты измерений также могут записываться в энергонезависимую память в формате протокола и в электронный блокнот.
Технические характеристики промышленного pH-метра ПАИС-01рН
| Характеристики | Значения |
| Диапазоны измерений: |
|
| - показателя активности ионов водорода, ед. рН | 0 - 14 |
| - значения ЭДС электродной системы, мВ | от -1250 до 1250 |
| - температуры анализируемой жидкости, °С | от 0 до +70 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений: |
|
| - активности ионов водорода, ед. рН | ± 0,03 |
| - ЭДС, мВ | ± 0,1 |
| - температуры анализируемой жидкости, °С | ± 0,3 |
| Пределы дополнительной погрешности измерений, обусловленной изменением температуры анализируемой жидкости на каждые 10°C, не более | ± 0,15 |
| Время установления выходного сигнала при измерении рН с помощью комплекта торцевых датчиков, установленных в проточную измерительную камеру не более, мин | 15 |
| Время установления рабочего режима после включения, не более, мин | 15 |
| Продолжительность цикла непрерывной работы, с обязательным перерывом между сменами на техническое обслуживание, подзарядку и калибровку, ч, не более | 8 |
| Питание | 220 В, 50 Гц; 36 В, 50 Гц |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 10 |
| Защита от пыли и влаги | IP65 |
| Индикация | цифровая, звуковая |
| Выходные сигналы | «сухие» контакты реле, токовый выход 0-5/0-20/4-20 мА, RS-232/RS-485 |
| Габаритные размеры, мм, не более |
|
| - измерительный преобразователь | 220×150×120 |
| - газожидкостный блок | 630×330×130 |
| Масса, кг, не более |
|
| - измерительный преобразователь | 2 |
| - газожидкостный блок | 5,5 |
| Рабочие условия применения: |
|
| - температура окружающего воздуха, °C | от +10 до +50 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84 до106,7 |
| - относительная влажность воздуха при температуре 35 °С, %, не более | 80 |
| Средний срок службы (кроме электродов), лет, не менее | 10 |
| Средний срок службы электродов, мес. | 12 |
| Средняя наработка на отказ, час., не менее | 9000 |
| Гарантийный срок со дня продажи, мес., не более | 24 |
| Межповерочный интервал, мес. | 12 |
Комплект поставки
| Наименование | Количество |
| Анализатор ионного состава потенциометрический ПАИС-01Na в составе: | 1 |
| - панель | 1 |
| - измерительное устройство | 1 |
| - предварительный усилитель | 1 |
| - газожидкостный блок | 1 |
| - соединительный кабель | 1 |
| - сетевой кабель | 1 |
| Потенциометрический сенсор ПСрН-01 | 1 |
| Вспомогательный электрод ВЭ | 1 |
| Датчик температуры ДТ | 1 |
| Бачок для градуировочного раствора | 2 |
| Комплект запасных частей и принадлежностей: | 1 |
| - кольцо резиновое для вспомогательного электрода | 1 |
| - кольцо резиновое для крышки | 1 |
| - ёршик для очистки ИК | 1 |
| - трубки ПВХ подводящая/ отводящая Ø 6 мм, 2 метра | 1 |
| - трубка силиконовая 2х4 – 0,5м | 1 |
| - переходники | 2 |
| - шприц | 1 |
| Разъём с кабелем для присоединения токового выхода | 1 |
| Разъём с кабелем для присоединения RS канала | 1 |
| Разъём для «сухих контактов» | 1 |
| Хлористый калий, 100 г | 1 |
| Набор буферных растворов (4,01 и 9,18) | 1 |
| Руководство по эксплуатации и Паспорт | 1 |
Разрешительная документация и сертификаты на промышленный pH-метр ПАИС-01pH
У потенциометрического анализатора ионного состава ПАИС-01pH имеется Свидетельство об утверждении типа средств измерений (РФ). Данная документация высылается дополнительно по запросу Потребителя.
Внешний вид анализатора ПАИС-01pH
