Датчики растворенного кислорода

Назначение датчиков растворенного кислорода

Датчики растворенного кислорода относятся к числу важнейших приборов, показания которых позволяют судить о качестве или отдельных свойствах входного сырья или конечного продукта целого ряда технологических водных процессов. При этом кислород в ряде технологических процессов вреден, в других необходим:

• кислородомер в котельной определяет степень подготовленности питательной воды к работе. Растворенный в воде кислород ускоряет процесс коррозии стали, поэтому его концентрацию в котловой воде нужно контролировать;
• датчики кислорода в воде производят оценку качества воды на этапах подготовки и перед подачей ее в гражданские и промышленные сети водоснабжения;
• с помощью датчиков растворенного кислорода производится оценка качества воды, используемой в пищевой индустрии.

Кроме того, непрерывный мониторинг параметров растворенного кислорода в воде необходим в целом ряде технологических процессов для управления их протяженностью и интенсивностью протекания:

• при использовании воды в процессах приготовления пищевых продуктов и напитков;
• при управлении процессом аэрации воды на всех стадиях ее очистки при переработке сточных вод предприятий;
• на предприятиях растениеводства при подготовке условий полива для произрастания растений и водной среды обитания выращиваемого поголовья в рыбоводческих хозяйствах, и т.п.

Модельный ряд анализаторов растворенного кислорода

Модель	Реализуемый принцип	Диапазон измерения	Напряжение питания	Выходные сигналы	Конструктивные особенности
AnaCONT LED	Электрохимический (полярографический)	0…10 ppm 0…20 ppm	12…36 В пост. тока	Аналоговый 4…20мА Реле SPDT HART	В составе: - интегрированная версия; - компактная версия. Встраиваемый дисплей. Разделяемая конструкция для любой из версий. Зонд с датчиком мембранного типа
SUP-D	Электрохимический (полярографический) Оптический (на основе явления люминесценции	0…20 мг/л 0…200% 0…400 гПа	220 В перем. тока	Аналоговый: 4…20 мА 2 реле: 350В/3А AC RS485 MODBUS	В составе: - контроллер с дисплеем; - датчик (мембранного или    оптического типа). Датчики имеют собственные коммуникационные сигналы стандартного типа и возможность сохранения информации.

Преимущества

• Неплохие соотношения цена – качество.
• Возможность быстрого и качественного контроля параметров в полевых оперативных условиях.
• Хорошие эксплуатационные показатели: значительные сроки между циклами калибровки, техобслуживания и поверки.
• Удобство программирования и задания форм представления и хранения результатов измерений.

Принцип работы датчиков растворенного кислорода

Датчики растворенного кислорода построены по одному из двух принципов: электрохимическому (полярографическому) или оптическому, на основе явления люминесценции.

• В основе датчиков электрохимического принципа (так называемых мембранных датчиков) лежит явление, заключающееся в том, что в некоторых растворах в присутствии соответствующего катализатора проводимость зависит от концентрации растворенного кислорода и пропорционально ей изменяется. Поэтому такой датчик представляет собой пластмассовый корпус с укрепленными в нем разно- потенциальными электродами из соответствующих материалов, закрытыми от внешней среды газопроницаемой мембраной и погруженными в соответствующий раствор. При проникновении из внешней среды через мембрану молекул свободного кислорода, в зависимости от их концентрации изменяется ток между электродами. Величина тока может быть измерена и поставлена в соответствие с измеряемым параметром.
• Сущность оптического метода заключается в том, что некоторые вещества-люминофоры под воздействием молекул свободного кислорода изменяют интенсивность и продолжительность свечения. В таком датчике помещается чувствительная к кислороду пленка люминесцирующего вещества, периодически облучаемая внутренним источником светового излучения. В присутствии свободного кислорода интенсивность и продолжительность свечения люминофора изменяется, что фиксируется фоточувствительным электронным элементом и преобразуется в выходной сигнал.

Каждый из датчиков разной конструкции и принципа действия имеет свои эксплуатационные преимущества и недостатки, однако они могут быть использованы в качестве технологических датчиков и позволяют создавать приборы для измерения растворенного кислорода в воде, пригодные для работы в полевых или производственных условиях и проведения непрерывного мониторинга и измерений.

Области применения анализаторов растворенного кислорода

С появлением портативных и стационарных анализаторов растворенного кислорода в воде, позволяющих работать в полевых или производственных условиях с приемлемыми эксплуатационными затратами, расширилась область применения кислородомеров. Стало возможным их использование в разнообразных технологических производственных процессах:

• в рыбном и пищевом производстве, аквариумистике;
• в биологии, медицине и фармацевтической промышленности;
• в химическом и нефтехимическом производстве;
• на производствах черной и цветной металлургии;
• на предприятиях теплоэнергетики;
• в природоохранной деятельности.