Technische Definition
pH-Überwachungssensoren sind kritische Komponenten in industriellen chemischen Neutralisationssystemen, die eine Echtzeitmessung des Säure- oder Alkaligehalts in chemischen Lösungen ermöglichen. Diese Sensoren ermöglichen eine präzise Steuerung von Neutralisationsreaktionen, indem sie pH-Änderungen erkennen und Daten an Steuerungssysteme übertragen, um die chemische Dosierung automatisch anzupassen, was eine optimale Behandlungseffizienz und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften gewährleistet. Die Sensoren sind für den kontinuierlichen Betrieb in anspruchsvollen chemischen Produktionsumgebungen ausgelegt, mit einem Messbereich von 0–14 pH und einer Genauigkeit von ±0,01 pH bei 25°C. Sie verfügen über eine Ansprechzeit von ≤30 Sekunden für 95% des Endwerts, was zeitnahe Prozessanpassungen ermöglicht. Der Betriebstemperaturbereich beträgt 0–80°C für den Sensorkörper, wobei die Elektrode variieren kann, und der Betriebsdruckbereich beträgt 0–1,6 MPa, wobei Drücke über 1,6 MPa den Sensor beschädigen können. Die Schutzart beträgt IP65–IP68 für Sender und Steckverbinder, was Widerstand gegen Staub und Wasser gewährleistet. Die Versorgungsspannung beträgt 12–36 V DC mit Verpolungsschutz, und das Ausgangssignal ist eine isolierte 4–20 mA Zweileiterschleife. Elektrische Anschlüsse sind Schnellkupplungen mit M12–M16-Steckverbindern. Benetzte Materialien sind korrosionsbeständig, einschließlich 316L-Edelstahl und PTFE, und der Prozessanschluss ist in NPT- oder G-Gewinde von 1/2 bis 1 Zoll erhältlich. Das Gewicht reicht von 0,5 bis 2,0 kg, abhängig von Länge und Materialien. Diese Sensoren bestehen aus einer pH-empfindlichen Glasmembran, einer Referenzelektrodenlösung, einem Polymergehäuse und Edelstahlarmaturen. Sie sind für den Einsatz in Neutralisationsprozessen vorgesehen, in denen eine präzise pH-Kontrolle unerlässlich ist. Für jede spezifische Anwendung ist es entscheidend, modellspezifische Werte und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren, da die aufgeführten Parameter Referenzbereiche sind und je nach Modell variieren können. Die Sensoren sind nicht nach einer bestimmten Norm zertifiziert, sofern der Hersteller dies nicht ausdrücklich angibt, und die aufgeführten Normen (z. B. IEC 60529) dienen nur als Beschaffungsreferenz.
Funktionsprinzip
pH-Sensoren arbeiten auf der Grundlage der elektrochemischen Potenzialdifferenz zwischen einer pH-empfindlichen Glasmembran-Elektrode und einer Referenzelektrode. Wenn sie in eine Lösung eingetaucht werden, interagieren Wasserstoffionen mit der Glasmembran und erzeugen eine Spannung, die proportional zum pH-Wert ist. Diese Spannung wird gemessen und über die Nernst-Gleichung in einen pH-Wert umgewandelt, der typischerweise auf Überwachungsgeräten angezeigt wird. Das Ausgangssignal des Sensors, typischerweise 4–20 mA, wird an ein Steuerungssystem übertragen, um automatische Dosieranpassungen vorzunehmen.
