בחירת חיישן הרמה הנכון עבור מדיה כימית אגרסיבית מאוד היא החלטה הנדסית קריטית המשפיעה ישירות על בטיחות תהליכים, דיוק מדידה, ומערכת ארוך טווח. ⁇ כימיקלים כגון חומצות חזקות, פתרונות סיבתיים, פותרים, וחמצן יכולים במהירות degrade חומרים חיישן סטנדרטי, המוביל לכשל מוקדם, קריאה כוזבת, או דליפות מסוכנות.

הבנה של מאפיינים כימיים

לפני הערכת אפשרויות חיישן, עליך לאפיין ביסודיות את התקשורת הכימית.אפילו בתוך אותה כיתה של כימיקלים (למשל, חומצות מינרלים), וריאציות בריכוז, טמפרטורה וטוהר יכולים לשנות באופן דרסטי את קורוזיות.

הנדסת כימיקלים והתחדשות

לזהות את המינים הכימיים המדויקים ואת כל זיהומים פוטנציאליים.לדוגמה, חומצה הידרוכלורית (HCl) הוא הרבה יותר אגרסיבי כלפי מתכות רבות מאשר חומצה sulfuric באותו ריכוז.בנוסף, לשקול גם אם התקשורת יכולה ליצור מוצרי קורוזית תחת תנאי תהליך, כגון גז מימן chloride שנוצר כאשר כלור פותרים decom.

רמת pH וריכוז

ערכי pH קיצוניים (נמוכים 2 או מעל 12) בדרך כלל דורשים חומרים מרוטבים מיוחדים.במקרים רבים, ריכוז העניינים יותר מאשר תווית pH: 98% חומצה סולפרית ניתן לאחסן בפלדת פחמן, אך חומצה sulfuric diluted (below 70%) דורש חומרים עמידים על קורוזי כמו PVDF או PT.

טווח טמפרטורה

שיעורי קורוזיה לעתים קרובות כפולים עם עלייה של 10 מעלות צלזיוס (18 °F).החיישנים חייבים להתמודד עם טמפרטורת תהליכים מקסימלית כמו גם רכיבה על אופניים תרמיים. כימיקלים אגרסיביים בטמפרטורה גבוהה עשויים לדרוש חומרים כמו Hastelloy או קרמיקה אשר שומרים על ההתנגדות שלהם מעל 200 מעלות צלזיוס.

תנאי לחץ

השפעות הלחץ הן בחירת חיישן והן ההתקנה. לחץ גבוה יותר יכול לכפות כימיקלים לתוך חיתולים או לחדור פגמים מיקרוסקופיים. עבור כלי שיט מחוסנים, לשקול חיישנים מדורגים עבור הלחץ המקסימלי ולאמת את ה תאימות של גז ו-diaphragm.

שקיפות ונפיחות

כמה כימיקלים אגרסיביים הם מולקווס (למשל, חומצה זרחנית מרוכזת) או מכילים מוצקים מושעה. חיישנים ברמה עם מדידה לא מגע או עיצובים ניקוי עצמי עדיפים בתנאים אלה כדי להימנע מציפוי וכריתה.

סוגים של חיישן רמה מתאים ל- Aggressive Media

כמה טכנולוגיות חיישן רמת הוכיחו יעילות בסביבות קורוזיות.הבחירה הטובה ביותר תלויה בתכונות המדיה הספציפיות, דיוק נדרש ומגבלות ההתקנה.

Radar (Microwave) Sensors

חיישנים ברמת רדאר משתמשים בגלים אלקטרומגנטיים כדי למדוד מרחק אל פני השטח התקשורתי.מכיוון שהאות של החיישן אינו יוצר קשר עם הכימיה, רק אנטנה ותהליך החותם זקוקים להתנגדות כימית. מכ"ם לא מגע (בדרך כלל 26 GHz או 80 GHz) ניתן להתאים עם PTFE או צפיפות PVDF או אנטנה מוט, מה שהופך אותם אידיאליים חזקים וגורם להם לרדאר גל (GR) משתמש בדיקה יעילה, אך ורק על ידי הגנה PTR) יכול לבצע באופן עצמאי, אך ורק על ידי הגנה פגום, אך ורק על ידי פגום, אך ורק על ידי ⁇ , אך ורק על ידי ⁇ , יכול לבצע שינויים פגום, אך ורק על ידי הגנה באופן מלא, יכול לבצע שינויים פגום, אך ורק על ידי פגום, או ⁇ ⁇ , אך ורק על ידי פגום, אך ורק על ידי הגנה באופן מלא, יכול לבצע שינויים פגום, אך ורק על ידי הגנה באופן קבוע, אך ורק על ידי ⁇ ⁇ פגום, יכול לבצע שינויים ⁇ באופן קבוע, אך ורק על ידי הגנה באופן קבוע, יכול לבצע שינויים ⁇ , 000 ⁇ ⁇ , יכול לבצע שינויים ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

חיישנים ברמת Capacitance Level Sensors

חיישני Capacitance מודדים את הרמה על ידי זיהוי שינויים קבוע dielectric בין אלקטרודה לבין קיר כלי שיט (או בדיקת הפניה) עבור מדיה אגרסיבית, אלקטרודה ניתן למצופה עם PTFE, PFA, או FEP. ציפויים אלה מספקים עמידות כימית מעולה תוך שמירה על הרגישות.עם זאת, ציפויים עשויים להפחית טווח מדידה זהה עבור מדיה משתנה עם קבועות.

חיישנים ברמה אופטית

חיישנים אופטיים משתמשים במקור אור וגלא גלאי – לעתים קרובות אינפרא אדום או גלוי – כדי לקבוע את נוכחות או היעדר נוזל בשלב מסוים. prise או קצה של חיישן עשויים מזכוכית, ספירה, או פלסטיק מעוצב (למשל, פוליסוללון עם התנגדות כימית) עבור מדיה אגרסיבית, ספירה או טיפים זכוכית מיוחדים מועדפים כי הם מתנגדים לרוב חומצות ואלקליס למעט חיישנים אלקטרו-סגולים (אשר הם בדרך כלל לא אמצעי זיהוי כימי).

חיישנים ברמה אולטרה סאונד

חיישנים לא-מגע יכולים לשכן ב- PVDF, PTFE-coated, Kynar, או פוליפרופילן כדי להתנגד לכימיקלים.עם זאת, אותות קוליים יכולים להיות מוזנים על ידי vapor, קצף, או זיהום כבד, אשר נפוצים בתהליכים כימיים אגרסיביים.

חיישן רמת מגנטית

חיישנים אלה משתמשים במשטח המכיל מגנטים נעים לאורך מוטה מדריך.המוט יכול להיות בנוי מ Hastelloy, טיטניום, או 316L נירוסטה פלדה עם ציפוי PTFE. חיישנים מגבילים לספק דיוק גבוה והם מתאימים הן ברמה רציפה והן למדידת ממשק.הם דורשים מגע ישיר עם התקשורת באמצעות צף ומדריך, כך בחירה חומרית היא חיונית. A Hastelloy ו-PT-F-co- יכול לעמוד מול כימיקלים אגרסיביים רבים.

גל רדאר עם חתומות

עבור התקשורת המאתגרת ביותר (למשל, חומצות רותחות, חמצון חזק), מכ"ם גל מודרך עם בדיקה PTFE חתומה לחלוטין מציע עמידות מעולה. PTFE שהיא מתחתית שלה מבודדת את חוט האות מן הנוזל.

התאמה אישית ו-חיישנים

המרכיבים הרטובים של כל חיישן ברמה - פרובים, דיפרמס, חותמות, דיור - חייבים לעמוד בפני התקפה כימית.בחירה חומרית צריכה להיות מבוססת על ⁇ תאימות מאומתת, ובאופן אידיאלי, בדיקות סיבולת בתנאים של תהליכים בפועל.חומרים נפוצים המשמשים לחיישנים כימיים אגרסיביים כוללים:

  • (FLT:0)PTFE (Teflon) ו- PFA:03FLT:1 כמעט התנגדות כימית אוניברסלית, שלא לדבר על כמעט כל הכימיקלים למעט מתכות אלקליות מלוטניות וכמה תרכובות פלואורניות. המשמשות לציפוי, ציפויים, ובדיקות מוצקות.
  • (FLT:0)PVDF (Kynar): התנגדות מצוינת לחומצות רבות, בסיסים, ו-Aliphatic Solnts.חוזק מכני טוב.לא מומלץ לאלקאליס חזק בטמפרטורות גבוהות.
  • (FLT:0) פוליתפרופירן (PP) ופוליאתילן (PE): התנגדות כימית טובה בטמפרטורות בינוניות (עד 80-100 מעלות צלזיוס) מתאימה עבור חומצות רבות ובסיסים, אך ניתן לתקוף על ידי משוריינים חזקים וכמה פותרים.
  • (FLT:0)Hastelloy (C-276 או B-203) ⁇ מבוסס ניקל (Nickel) שמתנגדים לפירוק, לפצח לחץ, לסוכני חמצון. מצוינים עבור חומצה הידרוכלורית עתירה גבוהה, chlorine, וחומצה sulfuric.
  • (FLT:0 316L Stainless Steel:FLT:1 מקובל עבור חומצות רבות dilute ואלקאליס בטמפרטורות בינוניות; ניתן לעבור כדי לשפר את ההתנגדות.לא מתאים הידרוכלורי חזק, sulfuric (מעל 10%), או סביבות כלור.
  • (FLT:0Ceramics (Alumina, Zirconia): LT:1 בכימיה כימית אינפורט ויכול להתמודד עם טמפרטורות גבוהות.שימוש בטיפים חיישן אופטי, בדיקות קיבוליביות (כמו אינסטלטור), ו חיישן קול ניצב בפני שיתוק.
  • (FLT:0Glass (Borosilicate, Quartz): התנגדות טובה לכימיקלים רבים למעט חומצה הידרומורית ואקלאלי חם חזק בשימוש במשקפיים, חיישנים אופטיים וחלונות תהליך מכ"ם.

בעת בחירת חומרים רטובים, לשקול גם את חומרי החותם.FEP-backed PTFE, perfluoroelastomers (למשל, Kalrez, Chemraz), ו- EDPM (ליישומים מוגבלים) לספק הגנה נוספת.

אלקטרוניקה ואלקטרוניקה הגנה

דיור החיישן (מאגר האלקטרוניקה) אינו יוצר קשר עם הכימי, אך עשוי להיחשף ל-corrosive vapors, מתיז או condensation. בחר דיור שבוצעו מפלדה אל-חלד (316L או 304) עם ציפוי epoxy או PTFE, או פולימרים מלאים (PP, PVDF) להבטיח את דירוג ההגנה של התוקפנות (IP66/68 NE או 4XP) הוא למנוע ציפוי מתאים של מעגלים.

שיקולים של התקנה ותחזוקה

אפילו החיישן עמיד ביותר מבחינה כימית לא ייכשל מוקדם אם יתקין באופן לא תקין את השיטות הטובות ביותר עבור מדיה אגרסיבית כוללים:

חסימת Leak Prevention

השתמש בחומרה עלית של קורוזיה - PTFE או נירוסטה (316L) ברגים, כביסה ואגוזים.כרטיסי גז נבחרים עשויים מ-PTFE מורחב, או PTFE-jacketed elastomers תמיד torque flanges ו Fits כדי למנוע דליפות כי יכול לתקוף חלקים חיישן או משטח חיצוני.

הזנחה והימנעות מעונש

עבור מכ"ם לא מגע וחיישנים קוליים, להבטיח את nozzle הגדלה הוא ללא מכשולים וכי קרן החיישן אינה חסומה על ידי מבנים פנימיים (baffles, זעזועים, קוטרינרים חימום) כימיקלים אגרסיביים לעתים קרובות דורשים nozzles עשויים מאותו חומר עמיד קורוזי כמו הכלי.

טמפרטורה ושיקולי לחץ

אם הטמפרטורה התקשורתית היא ליד הגבול העליון של חומר החיישן, לשקול באמצעות צינור הרחבה (מתאם ותרמל) כדי להעביר את האלקטרוניקה הרחק מן האזור החם.עבור כלי שיט בלחץ גבוה (מעל 10 בר), יש לקבוע את הקשר של תהליך החיישן בהתאם ותואם עם חומר ה-Fange העומד בפני מול פנים (לעתים קרובות PTFE להתנגדות כימית).

תהליכי חיבור

קשרים משותפים כוללים flanged (ANSI, DIN, EN flanges עם PTFE קורס), חוטף (NPT, BSP עם קלטת PTFE), ו- sanitary tri-clamp עם כרטיסי גז תואמים.עבור מדיה אגרסיבית מאוד, קשרים מעופפים עם כרטיס זכוכית PT מספק את החותם אמין ביותר.

בדיקה רגילה וניקוי

חיישן אינspect רטוב חלקים מעת לעת עבור פיזור, נפיחות, או discoloration. כימיקלים אגרסיביים רבים יכולים לגרום בניה (למשל, משקעים מלח) כי יש לנקות באמצעות פותרים תואמים (למשל, Isopropanol עבור PTFE או PVDF, הימנעות מפתקים קשים שעלולים לתקוף את הפולימרים).

המונחים: Accuracy Factors

כימיקלים אגרסיביים יכולים להשפיע על דיוק חיישן בדרכים שיש לקחת בחשבון במהלך calibration והגדרה.

המונחים: Dielectric Constant Variations

חיישני ראדאר וכנפיים של קיבול מסתמכים על הקבוע הדיאלקטרי של התקשורת (εr) כימיקלים אגרסיביים רבים יש קבועים דיאלקטריים שמשנים עם טמפרטורה וריכוז.לדוגמה, טיפות של חומצה הידרוכלורית מ -80 ב-20 מעלות C עד מתחת ל -30 ב -100 מעלות צלזיוס.תמיד מקליד את החיישן באמצעות התהליך בפועל בטמפרטורה הפעלה.

השפעות התנהגות

מדיה התנהגותית גבוהה (למשל, חומצות חזקות, פתרונות מלח) יכול להפריע חיישנים קיבולים והודאה כי הנוזל פועל כמנצח, יצירת מעגל שווה ערך שונה. השתמש חיישנים שנועדו לנוזלים מוליכים, לעתים קרובות עם עיצוב אלקטרודה בעל תדירות או שמירה על אלקטרודה.

Foam ו- Vapor Condensation

Foam יכול לספוג או deflect קולי הדופק, ו condensation על הפנים חיישן יכול לגרום הדים כוזבים מכ"ם.עבור קצף מדיה עם כימיקלים אגרסיביים, לשקול מכ"ם גל מודרך או חיישני קיבול. עבור יישומים condensation-prone, אלמנט חימום בתוך העדשה או טיהור אוויר יכול לשמור על נתיב אות ברור.

בטיחות ושיקום

חיישני רמה לכימיקלים אגרסיביים נופלים לעתים קרובות תחת תקנות בטיחות קפדניות למניעת דליפות, שפכות או כישלונות קטסטרופליים.

IECEx / CSA הסמכה

הרבה מדיה כימית אגרסיבית הם מעוגן או חומר נפץ (למשל, פותרים, שחרור מימן מתגובה חומצית) חיישנים נבחרים עם ההגנה המתאימה לפיצוץ הגנה - בטיחות פנימית (Ex ia), מתחם להבה (Ex d), או לא ויזואלי (Ex n) הסמכה של החיישן חייבת להיות תואמת עם סיווג האזור.

הוראות ציוד לחץ (PED) לאירופה

עבור חיישנים המשמשים כלי שיט מחוסנים, לבדוק עמידה בהוראת ציוד הלחץ (2014/68/EU) יש לתכנן את החיישן עבור הלחץ המקסימלי של כלי השיט ולחץ הבדיקה, עם גורם בטיחות מתאים וסימון CE.

FDA / EC1935/2004 for Food and Pharmaceutical

אם הכימיה האגרסיבית היא סוכן ניקוי (CIP) או Sanitizer המשמש מזון או עיבוד תרופות, חומרי החיישן חייבים לציית לתקנות מגע של ה- FDA או האיחוד האירופי. PTFE, PVDF, ו- 316L נירוסטה מתקבלים בדרך כלל.

אפשרויות לMultypertption

כדי לייעל את הבחירה, ליצור מטריקס החלטה המקליד את הגורמים הבאים:

  • (ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

עבור חומצות אגרסיביות מאוד (למשל, > 50% nitric, sulfuric חם), מכ"ם ללא מגע עם אנטנה PTFE ו הסמכה מלאה PED הוא ברירת המחדל הבטוחה ביותר עבור אלקאליס עתירי (למשל, סודה סיבתית חם), לשקול גל מודרך עם בדיקה Hastelloy או קפימנטנס עם ציפוי FE.

מסקנה

(החלת חיישן ברמה גבוהה מדיה כימית אגרסיבית דורש הערכה שיטתית של התכונות הכימיות, חיישנים טכנולוגיית החיישן, תאימות חומרית רטובה, תנאי ההתקנה.על ידי הדמיה של התקשורת ביסודיות - כולל טמפרטורה, לחץ, תגובתיות ו מוליכות - ניתן לצמצם את סוגי החיישן הכימיים המתאימים: מכ"ם לא מגע נכון עבור בטיחות שימושית, חסימה של זיהוי יעיל, וגל מודרך לדיוק תחת תנאים מדויקים כגון חיישנים מאובטחים ואבטחה יעילה יותר: