در دنیای صنعت وجود اندازه گیر هایی که میزان مقادیر شیمیایی را محاسبه میکنند بسیار ضروری است . لذا با معرفی بعضی از شرکت های تولیدی 

برای محاسبه مقادیر شیمیایی مانند اندازه گیری پی اچ در خدمتتان هستیم.

گروه تحقیقاتی سایت فن کنترل برای شما دو نمونه از سنسور های معروف را برای شما معرفی مکیند :

CPS11D محصول شرکت اندرس هاوزر برای اندازه گیری مقادیر پی اچ محلول در مایعات می باشد و این سنسور با اتصال به دستگاهای اندازگیری و ترنسمیتر ها میتواند 

میزان پی اچ را بدست بیاورد .

این محصول در صنایع تبدیلی ، آب و فاضلاب، غذایی  ودارویی و معدنی وشمیایی بسیار پر کاربرد است .

مدل دیگر این سنسور مدل 3900 از شرکت روزمونت بوده این محصول مانند همتای آلمانی سوییسی خود جز پر فروش ترین ها در دنیا میباشند 

این تایپ از نظر مقاومت فیزیکی از هم رده آلمانی خود مقاوم تر بوده  از نظر کاربردی سهل الوصول تر میباشد.

مهندس ارشد ابزاردقیق سعید اشرف

author : Saeed Ashraf

در هر مخزنی دو سؤال جدا وجود دارد: «چقدر پر است؟» و «آیا به حد خطر رسید؟». برای اولی ترانسمیتر پیوسته لازم است، اما برای دومی — که در عمل بیشتر با ایمنی سروکار دارد — یک لول سوئیچ ساده کافی است. محافظت پمپ در برابر خشک‌کاری و جلوگیری از سرریز مخزن، دو کاری است که هر روز در همهٔ صنایع به عهدهٔ همین قطعهٔ کوچک است.

ویبره‌ای (چنگال ارتعاشی): استاندارد صنعت

یک چنگال دوشاخه با فرکانس طبیعی خودش مرتعش می‌شود؛ لحظه‌ای که داخل مایع فرو می‌رود، فرکانس به‌خاطر میرایی افت می‌کند و مدار الکترونیکی این تغییر را به یک خروجی سوئیچی تبدیل می‌کند. مزیت بزرگش این است که تقریباً به هیچ خاصیتی از سیال وابسته نیست — رسانایی، چگالی، ثابت دی‌الکتریک و کف، هیچ‌کدام مهم نیستند و نیازی به کالیبراسیون هم ندارد.

• برای مایعات: اندرس هاوزر Liquiphant FTL50 و Liquiphant M FTL51 — نصب افقی روی دیواره برای حد، یا عمودی از بالا.
• برای جامدات و پودرها: Soliphant FTM20 و Soliphant M FTM51 — سیلوی سیمان، آرد، گرانول و دانه.

شناور (Float): ساده‌ترین راه ممکن

یک شناور روی سطح مایع بالا و پایین می‌رود و در ارتفاع معین، کنتاکت مغناطیسی (رید سوئیچ) را می‌بندد. هیچ برقی برای خود اندازه‌گیری لازم نیست، قیمت پایین است و برای مایعات تمیز کاملاً قابل اتکاست. محدودیتش: قطعهٔ متحرک دارد و در سیال چسبنده یا پرذره ممکن است گیر کند. نمونه‌ها: لول سوئیچ شناور کوبولد NAB، نسخهٔ سبک پلاستیکی NKP و مبدل شناور زنجیره‌ای MM که با زنجیرهٔ رید، سطح را پله‌پله گزارش می‌کند.

مغناطیسی و بای‌پس: وقتی نمایش محلی هم می‌خواهید

در ستون بای‌پس کنار مخزن، شناور داخل لوله بالا و پایین می‌رود و با کوپل مغناطیسی، هم نشانگر رنگی بیرونی را می‌چرخاند و هم می‌تواند چند سوئیچ حد را فعال کند — بدون هیچ نفوذی به بدنهٔ مخزن. نمونه‌ها: لول سوئیچ مغناطیسی کوبولد سری M و نشانگر سطح بای‌پس NBK با گواهی ATEX.

پره‌دوار: مخصوص سیلوی مواد جامد

یک موتور کوچک پره‌ای را می‌چرخاند؛ وقتی مواد به پره می‌رسند، چرخش متوقف و سوئیچ فعال می‌شود. ساده، قوی و بسیار رایج در سیلوها: مانیتور سطح پره دوار کوبولد NIR.

سه نکتهٔ نصب

1. جای نصب را با جریان ورودی هم‌راستا نکنید؛ جت ورودی یا کف می‌تواند سوئیچ را زودتر از موعد فعال کند.
2. تأخیر سوئیچینگ (Delay) را تنظیم کنید تا موج و تلاطم سطح، رله را مدام قطع و وصل نکند.
3. منطق ایمن را انتخاب کنید: در کاربرد ضدسرریز، خرابی سنسور باید به سمت هشدار برود نه سکوت (Fail-Safe).

اگر به‌جای هشدار حد، عدد پیوستهٔ سطح می‌خواهید، راهنمای اندازه‌گیری سطح مخزن را ببینید. برای انتخاب مدل، نوع سیال (مایع یا جامد)، دما، فشار و نوع اتصال را بفرستید: 021-88850346 و 021-88658508.

در تصفیهٔ آب، صنایع شیمیایی و غذایی، pH یکی از پرتکرارترین اندازه‌گیری‌هاست — و در عین حال پرمشکل‌ترین. دلیلش ساده است: برخلاف فشار و دما، اینجا سنسور یک قطعهٔ مصرفی است که با فرایند در تماس شیمیایی مستقیم است، پیر می‌شود و باید مرتب کالیبره و در نهایت تعویض شود. اگر این را از روز اول بدانید، نیمی از مشکلات لوپ pH حل شده است.

الکترود pH چطور کار می‌کند

قلب سنسور، یک حباب شیشه‌ای مخصوص است که بین دو طرفش، ولتاژی متناسب با pH ایجاد می‌شود — در ۲۵ درجه حدود ۵۹ میلی‌ولت به‌ازای هر واحد pH. الکترود ترکیبی امروزی، الکترود اندازه‌گیری و مرجع را در یک بدنه دارد و خروجی آن به ترانسمیتر یا آنالایزر می‌رود. چون شیب پاسخ با دما تغییر می‌کند، جبران دمای خودکار (سنسور دمای داخلی) عملاً ضروری است.

چرا الکترودهای دیجیتال Memosens ارزش خرید دارند

در الکترودهای آنالوگ قدیمی، سیگنال میلی‌ولتیِ ضعیف از کانکتور و کابل عبور می‌کند و رطوبت یا خوردگی کانکتور مستقیم روی عدد می‌نشیند. در نسل Memosens اندرس هاوزر، سیگنال همان داخل سنسور دیجیتال می‌شود و بدون تماس الکتریکی (القایی) به کابل منتقل می‌شود؛ نتیجه: حساسیت به رطوبت عملاً حذف می‌شود و مهم‌تر از آن، الکترود را می‌توان در آزمایشگاه کالیبره کرد و در سایت فقط جا زد. گزینه‌های موجود در فن کنترل:

• الکترود pH اندرس هاوزر Memosens CPS11D — پرفروش‌ترین انتخاب برای کاربردهای عمومی و تصفیه‌خانه.
• سنسور pH اندرس هاوزر Memosens CPS11E — نسل جدیدتر، با تاییدیه‌های ATEX و IECEx برای مناطق مستعد انفجار؛ همان سنسوری که در مقالهٔ اندازه‌گیری pH در تولید بیودیزل معرفی کردیم.
• الکترود ORP اندرس هاوزر Memosens CPS12D — برای پایش پتانسیل اکسایش-کاهش (گندزدایی، حذف کروم و سیانید).
• الکترود ترکیبی pH/ORP اندرس هاوزر Memosens CPS16E — دو پارامتر با یک سنسور.

ترانسمیتر و آنالایزر

برای خواندن سنسور و ارسال 4-20mA/HART به اتاق کنترل: آنالایزر دوکاناله روزمونت 1056 که هم‌زمان دو سنسور (مثلاً pH و هدایت) را می‌خواند، و برای مناطق ضدانفجار ترانسمیتر روزمونت 5081. اگر هدایت الکتریکی هم اندازه می‌گیرید، سنسور هدایت روزمونت 400-12 مکمل همین مجموعه است.

کالیبراسیون: دو نقطه، دو بافر

1. الکترود را با آب دیونیزه بشویید (خشک نکنید — فقط تکان دهید).
2. نقطهٔ اول در بافر 7.00 (تعیین آفست) و نقطهٔ دوم در بافر 4.01 یا 10.01 (تعیین شیب)، هرکدام تا پایدار شدن قرائت.
3. به عدد شیب دقت کنید: الکترود سالم شیبی نزدیک به مقدار ایده‌آل دارد؛ افت پیوستهٔ شیب و کند شدن پاسخ، علامت پیری الکترود است و یعنی وقت برنامه‌ریزی برای تعویض.

سه قانون نگهداری که عمر الکترود را زیاد می‌کند

• هرگز نگذارید حباب شیشه‌ای خشک شود. ذخیره‌سازی همیشه با درپوش محتوی محلول KCl؛ الکترودی که خشک شده، حتی اگر برگردد، دیگر همان دقت را ندارد.
• دما و مواد مزاحم عمر را کوتاه می‌کنند: دمای بالا، اسید و قلیای غلیظ و سیال حاوی سولفید، پیری را چند برابر سریع می‌کنند؛ در این شرایط الکترود مخصوص همان کاربرد را انتخاب کنید نه ارزان‌ترین مدل.
• تمیزکاری متناسب با رسوب: رسوب معدنی با اسید رقیق، چربی با محلول شویندهٔ ملایم — و هیچ‌وقت با برس یا جسم سخت به حباب شیشه‌ای دست نزنید.

اگر نوع فرایند، دما و رنج pH کاری‌تان را برای ما بفرستید، الکترود و آنالایزر مناسب را با موجودی واقعی اعلام می‌کنیم: 021-88850346 و 021-88658508.

تضمین کیفیت در تولید بیودیزل

اهمیت کنترل pH در فرایند

ترانس‌استریفیکاسیون در عمل این واکنش است: یک تری‌گلیسیرید (روغن کلزا) به‌همراه سه مولکول متانول و در حضور یک کاتالیزور بازی (معمولاً NaOH یا KOH یا متوکسید سدیم/پتاسیم) به سه مولکول استر متیلیک (همان FAME یا بیودیزل) و گلیسرول تبدیل می‌شود.

نکته‌ی کلیدی این است که کاتالیزور بازی است. اگر اسیدهای چرب آزاد (FFA) در خوراک زیاد باشند یا pH به‌خوبی کنترل نشود، به‌جای استر، صابون تشکیل می‌شود (واکنش ساپونیفیکاسیون). صابون دو مشکل ایجاد می‌کند: امولسیون پایدار میان فاز بیودیزل و آب شست‌وشو که جداسازی فازها را مختل می‌کند، و افت راندمان. به همین دلیل در برگه آمده که «pH ثابت از تشکیل امولسیون جلوگیری می‌کند».

مرحله‌ی خنثی‌سازی با اسید سولفوریک هم باید دقیق باشد: باقی‌مانده‌ی باز باید دقیقاً تا نقطه‌ی هدف خنثی شود؛ نه کمتر (که باز باقی می‌ماند و باعث خوردگی و ناپایداری می‌شود) و نه بیشتر (که اسید اضافه وارد می‌شود). جالب است که اگر کاتالیزور KOH باشد، محصول جانبی این خنثی‌سازی سولفات پتاسیم (K₂SO₄) است که یک کود کشاورزی ارزشمند به‌شمار می‌رود — همان موردی که در باکس Good to know به آن اشاره شده.

یک الکترود شیشه‌ای pH در واقع یک پیل گالوانیک است: یک غشای شیشه‌ای حساس به یون H⁺ به‌همراه یک الکترود مرجع (معمولاً Ag/AgCl در محلول KCl) که از طریق یک دیافراگم با محیط ارتباط یونی برقرار می‌کند. این محیط از سه جهت اندازه‌گیری را دشوار می‌کند:

• امپدانس بالای حلقه: خود غشای شیشه‌ای ذاتاً مقاومت بسیار بالایی دارد (در حد صدها مگااهم). در محیط کم‌رسانا (به‌دلیل آب کم در بیودیزل)، مسیر یونی از مرجع تا غشا نیز پرمقاومت می‌شود. نتیجه، سیگنالی نویزی و ناپایدار و پاسخی کند است.
• پتانسیل اتصال ناپایدار: دیافراگم برای عملکرد درست به پیوستگی یونی میان الکترولیت مرجع و محیط نیاز دارد. در محیطی که یون کمی دارد این تماس ضعیف می‌شود، پتانسیل مرجع دریفت می‌کند و خطای پتانسیل اتصال (junction potential) بالا می‌رود.
• اثر دما: دمای بالا مقاومت غشا را کاهش می‌دهد (که مطلوب است) اما پیرشدنِ شیشه را تسریع می‌کند و خطاهای قلیایی/اسیدی را بدتر می‌کند. هر نوع شیشه برای یک بازه‌ی دمایی خاص بهینه شده است.

ترکیب «محیط کم‌رسانا + دمای بالا» دقیقاً همان شرایطی است که سنسور pH معمولی را از کار می‌اندازد.

• ذخیره‌ی نمک (Salt Storage) و ابر یونی: یک مخزن نمک در کنار دیافراگم به‌طور پیوسته یون آزاد می‌کند و یک ریزمحیط با قدرت یونی بالا (ion cloud) در اطراف غشا و دیافراگم ایجاد می‌کند. این کار پیوستگی یونی و پتانسیل مرجع را پایدار نگه می‌دارد و امپدانس موضعی اتصال را کاهش می‌دهد — یعنی دقیقاً پادزهر مشکل کم‌رسانایی.
• شیشه‌ی نوع B (B-glass): معمولاً سنسورهای دارای Salt Storage از شیشه‌ی مخصوص دمای پایین استفاده می‌کنند. نوآوری Endress+Hauser این است که Salt Storage را با B-glass (مناسب دمای بالاتر) ترکیب کرده تا سنسور هم‌زمان با محیط کم‌رسانا و دمای بالای فاز شست‌وشو و خنثی‌سازی سازگار باشد.
• تله‌ی یونی (Ion Trap): یون‌های مزاحم و مسموم‌کننده‌ای که می‌توانند به‌سمت الکترود مرجع مهاجرت کرده و آن را مسموم کنند، گرفته می‌شوند. در نتیجه عمر مرجع و کل سنسور افزایش می‌یابد و هزینه‌ی نگه‌داری کاهش پیدا می‌کند.

• اتصال القایی و بدون تماس فلزی: ارتباط میان سنسور و کابل به‌صورت القایی و بدون کنتاکت فلزی برقرار می‌شود؛ بنابراین محل اتصال در برابر رطوبت و خوردگی مقاوم است که برای محیط آب و روغن ایده‌آل است.
• دیجیتال‌سازی در خودِ سرِ سنسور: سیگنال در همان سرِ سنسور دیجیتال می‌شود؛ بنابراین آن سیگنالِ پرامپدانس و حساسِ pH مجبور نیست در طول کابلِ بلند حرکت کند و نویز بگیرد. این بزرگ‌ترین مزیت Memosens برای اندازه‌گیری pH است.
• ذخیره‌ی کالیبراسیون و داده‌ها داخل سنسور: اطلاعات کالیبراسیون و ساعات کارکرد داخل خودِ سنسور ذخیره می‌شود؛ بنابراین می‌توان سنسور را در آزمایشگاه از پیش کالیبره کرد و سرِ فرایند تنها به‌صورت plug-and-play تعویض کرد، با کمترین زمان توقف (downtime).

این برگه عملاً یک «در بازکن» برای کارخانه‌های بیودیزل، اولئوشیمی و فرآوری روغن خوراکی است. فروش هرگز فقط یک سنسور نیست؛ یک مجموعه‌ی Memosens است: سنسور CPS11E به‌همراه کابل Memosens و ترانسمیتر Liquiline (مانند CM442 یا CM444). همین منطقِ «Salt Storage برای محیط کم‌رسانا» را می‌توان به کاربردهای دیگری مانند آب خالص/کندانسیت و برخی محیط‌های آلی نیز کراس‌سل کرد.

درباره‌ی کد محصول CPS11E-***BTS: بخش CPS11E همان پلتفرم سنسور شیشه‌ای دیجیتال Memosens است و ستاره‌ها گزینه‌های پیکربندی هستند (نوع مرجع، اتصال فرایندی و غیره)؛ پسوند به نسخه‌ی مخصوص این کاربرد (B-glass + Salt Storage + Ion Trap) اشاره دارد. برای استناد دقیق در RFQ یا پیشنهاد فنی، بهتر است بازه‌ی دقیق دما، جنس بدنه و معنی کامل دیجیت‌های کد از دیتاشیت رسمی Endress+Hauser استخراج شود.

منبع: نسخه اصلی دانلود کن