Poniedziałek, 25 Marca 2019
 
Szukaj
 
ZAPYTANIE OFERTOWE
Start Realizowane pomiary Pomiary fizykochemiczne

 

Pomiary fizykochemiczne:

Pomiar wilgotności:


Pomiar wilgotności możemy realizować na kilka sposobów:

Metoda tzw. "suchy-mokry"

ilustracja

Polega na pomiarze różnicy temperatur między dwoma czujnikami, z których jeden jest cały czas zwilżony wodą.

Energia, jaką pobiera woda odparowująca z czujnika obniża jego temperaturę tym bardziej, im intensywniejsze jest parowanie, a to z kolei związane jest z wilgotnością powietrza. Niestety, intensywność parowania zależy bardzo mocno od konstrukcji mechanicznej czujnika zwilżanego oraz od szybkości ruchu strumienia powietrza, w którym ten czujnik się znajduje.
Uzyskiwane dokładności najczęściej nie przekraczają 5 do 10 %.

Metoda pomiaru punktu rosy

ilustracja

Jest to najdokładniejsza i jednocześnie niestety najdroższa metoda pomiaru wilgotności.

Zasada polega na precyzyjnym pomiarze temperatury chłodzonego lusterka oraz optoelektronicznym układzie wykrywania momentu pojawienia się na nim rosy. Prawidłowo opracowana konstrukcja pozwala na bardzo dokładne wyniki, niezależne od prędkości przepływu powietrza.


Czujniki wilgotności względnej na bazie polimerów

Ze względu na cenę są to najszerzej stosowane czujniki. W zależności od typu materiału, wchłaniający wilgoć polimer zmienia swoją przewodność lub stałą dielektryczną.

Bazujące na pomiarze zmianie przewodności czujniki rezystancyjne wykazują niepożądaną, bardzo dużą zależność od temperatury.
Znacznie lepsze parametry posiadają czujniki pojemnościowe, bazujące na pomiarze stałej dielektrycznej.

Stopień skomplikowania układów pomiaru pojemności czy rezystancji jest niewielki i nie wpływa praktycznie na wybór interfejsu urządzenia. Niewątpliwą zaletą jest względnie duża dokładność pomiaru (ok. 2%) oraz bardzo małe rozmiary sensora.




Przewodność


ilustracja

Układy do pomiaru przewodności medium są układami rozdzielnymi zbudowanymi z elektrody pomiarowej zanurzonej w medium oraz przetwornika pomiarowego. Ponieważ sygnał z elektrody przetwarzany jest w module elektroniki połączenie elementów należy realizować specjalnym kablem.

Ze względu na zasadę pomiaru rozróżniamy dwa typy elektrod:

  • przewodnościowe dla małych zakresów pomiarowy
  • indukcyjne dla dużych zakresów pomiarowych (do 2000 mS/cm)

 

Zasada pomiaru

Czujniki przewodności stosowane w niskim zakresie skali składają się z dwóch elektrod wykonanych ze stali nierdzewnej lub tytanu. Przetwornik zapewnia zmienność napięcia podawanego na elektrody. Prąd przepływający w obwodzie zależy tylko od oporności cieczy znajdującej się pomiędzy elektrodami. Oporność ta jest mierzona i wyrażana jako przewodność właściwa wody.

Dobierając elementy układu pomiarowego należy zwrócić uwagę na zakres pomiarowy elektrody. Każda elektroda ma określony współczynnik K, który jest ściśle związany z zakresem.




PH


Układy do pomiaru współczynnika pH/Redox podobnie jak układy do  pomiaru przewodności, są układami rozdzielnymi zbudowanymi z elektrody mającej kontakt z medium oraz przetwornika pomiarowego.
Ponieważ sygnał z elektrody przetwarzany jest w module elektroniki połączenie elementów należy realizować specjalnym kablem.


Dobierając elektrodę należy zwrócić uwagę na zakres pomiarowy pH oraz przewodność mierzonego medium.

Zasada pomiaru

ilustracjaPomiar współczynnika pH sprowadza się do wyznaczenia różnicy potencjałów pomiędzy dwiema elektrodami. Elektroda odniesienia zapewnia bezpośredni kontakt pomiędzy próbką a elektrolitem. Elektroda pomiarowa jest oddzielona od próbki za pomocą membrany szklanej czułej na jony H+. Różnica potencjałów pomiędzy elektrodami zależy od liczby jonów H+ obecnych w próbce. Współczynnik pH może być również wyznaczany na podstawie różnicy pomiędzy przewodnością mierzoną przed i za silnie kwasowym wymiennikiem kationitowym.





Mętność

W pomiarze mętności wykorzystywane jest zjawisko rozpraszania światła.

Kiedy wiązka światła trafia na przeszkodę (cząstkę), część energii jest rozpraszana we wszystkich kierunkach. Jest to związane z odbiciem oraz ugięciem światła na cząstce. Natężenie światła rozproszonego zależy od stężenia cząstek w badanym medium.





Pomiar tlenu

ilustracjaMetoda cyrkonowa pomiaru tlenu wykorzystuje własności tlenku cyrkonu, który w wysokiej temperaturze, przy różnicy koncentracji tlenu, tworzy ogniwo elektrochemiczne i generuje (zgodnie z równaniem Nernsta) napięcie elektryczne.

Celki cyrkonowe charakteryzują się wysoką stabilnością i dokładnością, niezawodnością i odpornością mechaniczną, niewielkimi wymaganiami eksploatacyjnymi, długą żywotnością, znakomitą odpornością na wibracje i szok termiczny oraz odpornością na warunki redukcyjne i zatrucie elektrod (siarka, wanad itd.).

Metoda cyrkonowa wykorzystywana jest w analizatorach spalin oraz do pomiaru śladowych ilości tlenu.





Dotacje na innowację. Projekt jest współfinansowany przez Unię Europejską ze środków
Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego