DOSApedia

Czujniki amperometryczne pokryte membraną

Połączony chlor

Mówiąc o dezynfekcji, większość ludzi od razu myśli o chlorze. Jednak często pomija się fakt, że chlor występuje w różnych formach, takich jak wolny chlor i chlor mieszany.

Ten połączony chlor jest przyczyną nieprzyjemnego smaku i zapachu w powietrzu - ale ma niewiele wspólnego z dezynfekcją lub naszą ochroną. Czujniki pokryte membraną mogą również wykrywać ten rodzaj chloru.

Jak zwykle w życiu, bardzo korzystny jest dokładny pomiar online wszystkich parametrów procesu. Zbyt mała ilość środka dezynfekującego może zagrozić zdrowiu lub, w przemyśle, produkcji. Zbyt duża ilość środka dezynfekującego może również stanowić zagrożenie dla ludzi, ale straty finansowe spowodowane przedawkowaniem są znacznie częstsze. Niezawodne systemy z czujnikami amperometrycznymi pokrytymi membraną są uznawane przez niemieckie władze w basenach publicznych i są szeroko stosowane na całym świecie.

Skuteczność

Nawet wolny chlor występuje w różnych formach, nawet jednocześnie. Skład zależy od wartości pH wody. Membrany i elektrolity umożliwiają pomiar przy różnych wartościach pH, a nawet przy zmieniających się wartościach pH. W połączeniu z kontrolerem, takim jak DCW 400ip, czujniki amperometryczne pokryte membraną mogą nawet wskazywać skuteczność wolnego chloru w aktualnych warunkach.

Wiele środków dezynfekujących, wiele odmian

Podgrupy chloru zostały już opisane. Jest to jednak tylko pierwsze wrażenie możliwej zmienności czujników amperometrycznych pokrytych membraną. Wolny chlor może być również związany z kwasem izocyjanurowym, który zakłóca pomiar bez membrany. Brak środków dezynfekujących jest również niezbędny w niektórych procesach. W niektórych systemach wrażliwe membrany filtrów muszą być chronione. Świat środków dezynfekujących nie kończy się jednak na chlorze.

Istnieje możliwość jego pomiaru:

- chloru

- brom

- dwutlenek chloru

- ozon

- chloryn

- nadtlenek wodoru

- Kwas nadoctowy

Używanie bez kontrolera

Czujniki amperometryczne pokryte membraną są również wyposażone w wewnętrzny czujnik temperatury, który rejestruje aktualną temperaturę cieczy. Oznacza to, że czujniki te mogą być używane w dowolnym miejscu na świecie bez specjalnego kontrolera, nawet w połączeniu z systemami solarnymi.

Następujące sygnały mogą być przesyłane do otoczenia:

- 0 ... -2000mV,

- 4 ... 20mA,

- ModBus RTU

Prosta konserwacja

Jeśli czujniki amperometryczne z membraną są używane prawidłowo, ich żywotność jest nieskończona. Należy jedynie regularnie wymieniać elektrolit i nasadkę membrany.

Systemy 2-elektrodowe

Dysza złączki przepływowej o średnicy 6 mm w odległości około 15 milimetrów kieruje stały strumień cieczy (symbolizowany przez niebieską strzałkę na rysunku po lewej stronie) ze środkiem dezynfekującym w kierunku pionowym na membranę (1).

Membrana przepuszcza głównie cząsteczki środka dezynfekującego. Cząsteczki te przemieszczają się w cieczy elektrolitowej (2) do elektrody roboczej (3). Elektroda robocza (3 ) jest wykonana z metalu szlachetnego (złota lub platyny), dzięki czemu nie ulega korozji i jest poddawana bardzo niskiemu, ale precyzyjnemu napięciu elektrycznemu. Środek dezynfekujący emituje elektrony na powierzchni elektrody roboczej. Elektrony te przepływają do elektrody odniesienia (4 ) i tworzą bardzo mały elektryczny prąd roboczy. Ten elektryczny prąd roboczy jest mierzony i przetwarzany wraz z temperaturą w celu utworzenia sygnału elektrycznego (6). Sygnał ten może być standardowym sygnałem napięciowym od 0 do -2000 miliwoltów lub standardowym sygnałem prądowym od 4 do 20 miliamperów lub standardowym sygnałem magistrali "ModBus RTU".

Elektroda odniesienia (4) ma bardzo cienką powłokę ze srebra i soli. Powłoka ta wraz z elektrolitem tworzą bardzo precyzyjny punkt zerowy napięcia. Tylko ten precyzyjny punkt zerowy umożliwia ustawienie dokładnego napięcia elektrycznego dla powierzchni elektrody roboczej.

Oprócz połączenia sygnałowego (6), wymagane jest zasilanie (7), w zależności od rodzaju sygnału wyjściowego.

System 3-elektrodowy

Dysza armatury przepływowej o średnicy 6 mm w odległości około 15 milimetrów kieruje stały strumień cieczy (symbolizowany przez niebieską strzałkę na rysunku po lewej stronie) ze środkiem dezynfekującym w kierunku pionowym na membranę (1).

Membrana przepuszcza głównie cząsteczki środka dezynfekującego. Cząsteczki te przemieszczają się w cieczy elektrolitu (2) do elektrody roboczej (3). Elektroda robocza (3 ) jest wykonana z metalu szlachetnego (złota lub platyny), dzięki czemu nie ulega korozji. Elektroda robocza (3 ) jest poddawana bardzo niskiemu, ale precyzyjnemu napięciu elektrycznemu. Dzięki temu środek dezynfekujący emituje elektrony na powierzchni elektrody roboczej. Elektrony te przepływają w układzie 3-elektrodowym do elektrody przeciwnej (5 ) i tworzą bardzo mały elektryczny prąd roboczy. Elektroda przeciwna (5 ) jest rozpoznawalna jako pierścień ze stali nierdzewnej. Dzięki tej metodzie elektroda odniesienia (4) jest wolna od prądu. Elektryczny prąd roboczy jest mierzony i przetwarzany wraz z temperaturą w celu utworzenia sygnału elektrycznego (6) . Sygnał ten może być standardowym sygnałem napięciowym od 0 do -2000 miliwoltów lub standardowym sygnałem prądowym od 4 do 20 miliamperów lub standardowym sygnałem magistrali "ModBus RTU".

Elektroda odniesienia (4) ma bardzo cienką powłokę ze srebra i soli. Powłoka ta wraz z elektrolitem tworzą bardzo precyzyjny punkt zerowy napięcia. Tylko ten precyzyjny punkt zerowy umożliwia ustawienie dokładnego napięcia elektrycznego dla powierzchni elektrody roboczej.

Oprócz połączenia sygnałowego (6), wymagane jest zasilanie (7), w zależności od rodzaju sygnału wyjściowego.

Bezmembranowe czujniki amperometryczne

Membrana przepuszcza głównie cząsteczki pożądanego środka dezynfekującego. Ta możliwość selekcji nie jest możliwa bez membrany. Bez membrany elektrolit nie jest również w stanie spełniać części swojej funkcji buforowania wartości pH lub dalszego wyboru między poszczególnymi środkami dezynfekującymi. Ważna elektroda robocza jest również narażona na zanieczyszczenia z wody, co może wymagać urządzeń czyszczących lub czyszczenia za pomocą obwodów elektrycznych.

Czujniki bez membrany są mniej wrażliwe na ciśnienie. Czujniki DOSASens typu AS nie wymagają specjalnie dostosowanej elektroniki w przetworniku sygnału.

Czujniki miedziano-platynowe

Zalety membrany i elektrolitu nie są oferowane przez czujnik miedziowo-platynowy. Nie posiada on ani jednego, ani drugiego. Aby zmierzyć środek dezynfekujący, zasada "amperometryczna" wymaga bardzo precyzyjnego napięcia elektrycznego między elektrodą odniesienia a elektrodą roboczą. W czujniku pokrytym membraną napięcie to jest dostarczane bezpośrednio przez elektronikę i ustawiane bardzo precyzyjnie.

W czujniku miedziano-platynowym wykorzystywana jest naturalna różnica napięć między metalami miedzią i platyną. Naturalne napięcie zależy również od wielkości powierzchni, prędkości przepływu wody i stopnia utlenienia. Powierzchnia miedzi jest zwykle bombardowana małymi szklanymi kulkami, aby utrzymać ją wolną od tlenku.

Wszystko to razem prowadzi do napięcia, którego nie można przypisać środkowi dezynfekującemu. Prądy elektryczne przepływające między miedzią a platyną są zatem bardzo małe i wymagają złożonego przetwarzania. Czujnik miedziano-platynowy nie może być używany bez specjalnego przetwornika.

Pomiar fotometrem DPD

W przypadku tej metody znany jest pomiar ręczny za pomocą fotometru lub wizualne porównanie kolorów. Dostępne są jednak również pomiary ciągłe. Metoda ta nie umożliwia rozróżniania środków dezynfekujących, ponieważ w rezultacie zawsze mierzony lub porównywany jest ten sam kolor. Ręczna obsługa prowadzi do dużych błędów indywidualnych. Na wynik może mieć wpływ osoba dokonująca pomiaru. Niemniej jednak metoda ta jest wykorzystywana jako niezbędne porównanie do "kalibracji" przetworników.

Pomiar DPD jest opatentowaną procedurą, w której wykorzystuje się wpływ środka dezynfekującego na barwnik. Barwnik ten nazywany jest dipropylo-p-fenylenodiaminą. Współczynniki konwersji i dodatkowe substancje są wykorzystywane do dostosowania metody DPD do zakładanego środka dezynfekującego.

Droga do właściwego czujnika...

Mierzona zmienna

Który środek dezynfekujący należy mierzyć?

Zwykle nie wystarczy spojrzeć na pojemnik pod pompą dozującą, aby znaleźć odpowiedź. Najpierw należy wykorzystać wiedzę na temat procesu. Wynika to z faktu, że nie zawsze zakłada się, że środek dezynfekujący znajduje się w wodzie, która została wcześniej dozowana.

Przykład 1: Wolny chlor dozowany do wody z nawozu rolniczego - wtedy nie będzie można zmierzyć wolnego chloru. Dzieje się tak, ponieważ składniki organiczne, takie jak amon, przekształciły wolny chlor w chlor całkowity. Wybierz opcję Chlor całkowity z podgrupy.

Przykład 2: Jeśli wolny chlor zostanie dodany do wody morskiej o normalnej zawartości bromków, wolny chlor wyprze brom ze związków. Wybierz mierzoną zmienną brom.

Przykład 3: Ozon jest silniejszym utleniaczem niż wolny chlor. Dlatego będzie miał takie samo działanie jak wolny chlor w wodzie morskiej. Wybierz mierzoną zmienną brom. Należy również pamiętać, że metoda DPD może dawać (nieprawidłowe) wyniki dla wody morskiej.

Oczywiście zawsze chętnie pomożemy w wyborze odpowiedniego czujnika!

Legionella

W każdej rurze żyje biofilm, który z kolei jest siedliskiem bakterii Legionella. Legionella to bardzo odporne bakterie o wielkości ok. 1 µm, które szczególnie dobrze namnażają się w ciepłej wodzie. Żyją one w nieco większych amebach i tam też się rozmnażają. Bakterie te są przenoszone na ludzi za pośrednictwem aerozoli i są szczególnie niebezpieczne dla osób starszych lub osób z osłabionym układem odpornościowym.

Jeśli woda zostanie rozproszona w powietrzu w postaci aerozolu, bakterie Legionella dostaną się do organizmu człowieka przez drogi oddechowe i wywołają "chorobę legionistów". Choroba legionistów jest znana od 1976 roku. Podczas zjazdu weteranów w Filadelfii zachorowało 221 osób, a 34 zmarły. Stąd nazwa "choroba legionistów". Po tym wydarzeniu przeprowadzono intensywne badania i odkryto, że czynnikiem wywołującym chorobę jest bakteria Legionella.

Zgodnie z niemiecką normą (Rozporządzenie w sprawie wody pitnej §14, ustęp 3), liczba bakterii Legionella w systemach zaopatrzenia w wodę musi być monitorowana. Jeśli wartość graniczna 100 CFU na 100 ml zostanie przekroczona, każdy operator jest zobowiązany do podjęcia środków technicznych.