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过程传感器

作为过程直接接口的传感器必须精确适应被测介质的化学特性和主要的压力与温度条件。Knick的最新升级传感器系列完全满足这些重要要求:无错误、低维护、可靠记录过程参数。它支持各种各样的应用,与适当的Knick连接件和分析仪一起使用可实现最高性能,甚至可在危险场合使用。

具有专用特性的pH传感器

即便在今天,采用传统玻璃膜的传感器也是最可靠、最精确的pH传感器,因此,它理所当然是Knick的标准产品。pH传感器具有温度特定的特性(能斯特理论),因此,为了补偿目的,温度必须与pH值同时记录。

Knick的大多数pH传感器配有集成温度检测器。这里要求使用Pt 1000温度检测器,而不是Pt 100,因为前者相对于后者具有明显的技术优势。此类传感器必需的多极点连接由Variopin (VP)连接器帽提供。

所谓“高抗碱性玻璃”已被证明是成功的pH敏感玻璃,其通用特性适合大部分应用,尤其是高pH值工艺或CIP清洁。pH玻璃具有非常高的阻抗,并且其电阻随着温度降低而进一步提高,有鉴于此,Knick提供一种低阻抗的特殊pH玻璃以便在极低温度下进行测量。除了pH敏感玻璃膜的组成和形式(机械稳定性)以外,各种工艺条件也对参考系统提出了特殊要求,例如:化学影响、宽压力和温度范围、受到污染的多颗粒介质、卫生条件和灭菌能力。不同的型号(主要是参考系统不同,进而导致最终的pH传感器不同)也是基于这些不同的要求。

在杂质特别多且压力相当高的介质中,采用开放结和固体聚合物电解质的参考电极(例如SE 533)已证明是成功的。

如果被测介质的电导率非常低,则应优先使用具有内部压力电解质垫的传感器,或具有可再填充、可增压液体电解质和一个/多个陶瓷结的传感器(例如SE 552或SE 551)。只有特殊细孔陶瓷才能达到卫生清洁要求。

在重度污染的介质和通过电解质连续流出的清洁效应而污染参考系统的介质中,增压或可再填充传感器也有明显的优势。

具有大面积PTFE环结的传感器在这些麻烦的介质中具有非常长的使用寿命。这里,防止受到传感器污染是通过附加的压力补偿电解质桥(例如SE 553)实现的。

某些食品和化妆品生产工艺的操作员需要消除玻璃破裂的可能性以保护其产品。针对这些应用,Knick提供无玻璃的pH传感器,其pH敏感元件不含玻璃膜,因而不存在玻璃意外破裂的可能性。此类传感器不使用玻璃膜,而使用带pH敏感涂层的ISFET(离子敏感场效应晶体管),并将其嵌入结实的塑料(PEEK)轴中。

Knick的大多数pH传感器不仅提供120 mm的标准长度,而且提供225 mm长度以便用于Unical® 9000和Uniclean® 900自动清洁和校准系统。具有理想功能且适合此用途的伸缩式连接件是Ceramat®和SensoGate®。

支持全部测量范围的电导率传感器

水介质的电导率范围涵盖8个以上的数量级,最低的是超纯水0.055 µS/cm,最高的是完全游离酸或碱,超过1,000 mS/cm。电导率测量的应用也因此而异: 从检查发电厂供水的纯度,到测量高浓度电解液和硫酸。测量条件常常很困难,因为工艺处理发生在很宽的压力和温度范围下,而且被测介质也可能受到严重污染。

原则上,这些非常不同的要求只能由不同的传感器来满足,不同传感器的特性适应不同的应用条件。针对这种情况,Knick提供全范围传感器技术: 根据感应原则,传感器利用两个或四个电极,或者不用电极进行测量。所有传感器均配备温度检测器以便自动进行电导率的温度补偿。有多种工艺连接可供使用,例如:螺纹、法兰、夹钳、螺丝连接件等。

在电导率较低且既无严重污染、亦不包含成膜组分(油、石灰等)的介质中,利用同轴电极几何结构的2电极传感器可实现高精度测量。有多种型号适合这种应用。SE 604特别结实耐用,在高温和高压下具有良好的稳定性,适合监测超纯水(例如发电站的供水)。除此之外,该系列中的传感器SE 620具有电抛光表面,表面粗糙度非常低(<0.8 µm),因而特别适合卫生生产工艺。

利用专门针对这些型号开发的PortaSim® Cond电导率仿真器,可以根据USP <645>标准验证相连的分析仪,包括传感器电缆。

采用特殊石墨作为电极材料的传感器(SE 630)可以测量中低电导率,甚至可以在中度污染水平下和腐蚀性介质中使用。针对极高的压力和温度,Knick提供特殊传感器型号(SE 600),通过选择特殊材料(PTFE/铂),它还能承受极大的化学和腐蚀影响。由于采用四电极设计,这种传感器的测量范围比二电极传感器宽得多。

Knick的无电极(环形)传感器也因极宽的测量范围而与众不同。污染物几乎无法渗透其中,测量甚至不受非导电涂层的影响。此类传感器具有光滑、易于清洁的设计。

整个工艺浸湿的传感器本体仅由一种材料构成,通过利用PEEK或PFA等高质量高科技塑料,实现了最高的耐化学腐蚀性。

此外,采用PP的型号使得技术要求相对较低的应用也能经济地利用这些特性,例如污水处理等。结合Knick变送器,电导率传感器也能用在2线设备和危险区域应用中。

低维护氧传感器

用于测量溶解氧的Knick传感器的特点是高水平的工艺安全性。采用耐久材料的结实设计和模块式结构使得传感器极为可靠,而且维护工作量很少。作为一个模块,钢网加固的PTFE涂层膜可以轻松快捷地更换,电极系统及其内部的完整本体也一样可以更换。

此类传感器提供6 ppb的高分辨率。微量氧测量型号可以实现1 ppb的分辨率,而且其对高CO2分压不敏感,因而也非常适合酿酒行业应用。

采用卫生不锈钢设计并具有极光滑表面的型号已通过EHEDG认证,符合3A标准,可灭菌、可加压加热并且耐CIP。

简单应用可使用塑料本体的低价型号。所有DO传感器也能配合Knick变送器用在2线设备和危险场合中。

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