Informationen zur Leitfähigkeitsmessung und Kalibrierung ... - jumo.ch
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<strong>Leitfähigkeitsmessung</strong><br />
- Gr<strong>und</strong>lagen<br />
- <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
Manfred S<strong>ch</strong>lei<strong>ch</strong>er
Information zu dieser<br />
Präsentation<br />
Diese Präsentationen vermittelt in Verbindung mit der <strong>Kalibrierung</strong> einer<br />
Messkette (ecoTRANS Lf mit Leitfähigkeitszelle) Gr<strong>und</strong>lagen <strong>zur</strong><br />
Leitfähigkeitsmesste<strong>ch</strong>nik<br />
JUMO-BlackLine Lf<br />
Messumformer<br />
ecoTRANS Lf 03<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
2
Allgemeine Erklärung<br />
Eine konduktive Leitfähigkeitsmesszelle kann man si<strong>ch</strong><br />
als zwei Platten vorstellen, zwis<strong>ch</strong>en wel<strong>ch</strong>en die<br />
Leitfähigkeit einer Flüssigkeit gemessen wird:<br />
U~<br />
G<br />
I ~<br />
An die beiden Platten wird eine We<strong>ch</strong>selspannung<br />
angelegt<br />
Je größer der fließende Strom ist, um so größer ist der<br />
Leitwert der Flüssigkeit<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
3
Allgemeine Erklärung<br />
Der Messumformer bestimmt über Strom <strong>und</strong> Spannung<br />
den elektris<strong>ch</strong>en Leitwert der Flüssigkeit<br />
Leitwert<br />
=<br />
Strom<br />
[ Siemens]<br />
Spannung<br />
Der Leitwert ist der Kehrwert des ohms<strong>ch</strong>en Widerstandes<br />
Es muss no<strong>ch</strong> ein Bezug ges<strong>ch</strong>affen werden, bei wel<strong>ch</strong>em<br />
Raum der Flüssigkeit (Abstand der Platten, Flä<strong>ch</strong>e der<br />
Platten) der Leitwert gemessen wird<br />
Stellen wir uns vor, der gemessene Leitwert sei 0.002S<br />
(Siemens), dies entspri<strong>ch</strong>t 500 Ohm<br />
Die Messung des Leitwertes wird häufig mit Zellen<br />
dur<strong>ch</strong>geführt, wel<strong>ch</strong>e folgendes Verhältnis besitzen:<br />
Abstand der Platten / Flä<strong>ch</strong>e der Platten: 1 cm/ 1cm²<br />
1cm²<br />
1cm<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
4
Allgemeine Erklärung<br />
Stellen wir uns vor, der Leitwert der Zelle wurde<br />
ebenfalls mit der genannten „Einheitszelle“ gemessen<br />
Der Leitwert von 0.002 Siemens ergibt si<strong>ch</strong> dann über eine<br />
Strecke von einem cm <strong>und</strong> einer Flä<strong>ch</strong>e von einem cm²<br />
Der Messumformer bere<strong>ch</strong>net die Leitfähigkeit aus<br />
Leitwert x 1 cm / 1 cm²<br />
im Beispiel: 0.002S x 1 cm / 1 cm² = 0.002S/cm<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
5
Zellenkonstante<br />
Erfolgt die Messung ni<strong>ch</strong>t mit der „Einheitszelle“ (Abstand<br />
der Platten / Flä<strong>ch</strong>e der Platten: 1 cm/ 1cm²) muss der<br />
Messumformer mit einem Korrekturfaktor arbeiten, dieser<br />
wird als Zellenkonstante (k) bezei<strong>ch</strong>net<br />
Beispiele:<br />
Flä<strong>ch</strong>e= 1cm², Abstand= 1 cm: k=1<br />
Flä<strong>ch</strong>e= 0,25cm², Abstand= 1 cm: k=4<br />
Flä<strong>ch</strong>e= 1cm², Abstand= 0,5 cm:<br />
k=0.5<br />
Der Messumformer bere<strong>ch</strong>net: Leitwert x 1/cm x k<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
6
Zellenkonstante<br />
Stellen wir uns vor, wir messen in der zuvor erwähnten<br />
Flüssigkeit den Leitwert mit unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en Zellen<br />
Flä<strong>ch</strong>e= 1cm², Abstand= 1 cm: k=1<br />
Messumformer misst 0.002 S <strong>und</strong><br />
bere<strong>ch</strong>net: 0.002 x 1 = 0.002 S/cm<br />
Flä<strong>ch</strong>e= 0,25cm², Abstand= 1 cm: k=4<br />
Messumformer misst 0.0005 S <strong>und</strong><br />
bere<strong>ch</strong>net: 0.0005 x 4 = 0.002 S/cm<br />
Flä<strong>ch</strong>e= 1cm², Abstand= 0,5 cm: k=0.5<br />
Messumformer misst 0.004 S <strong>und</strong> bere<strong>ch</strong>net:<br />
0.004 x 0.5 = 0.002 S/cm<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
7
Angabe Zellenkonstante<br />
Angabe Zellenkonstante für Messumformer<br />
Die Zellenkonstante ist übli<strong>ch</strong>erweise auf der Zelle<br />
angegeben <strong>und</strong> muss am Messumformer eingestellt<br />
werden<br />
Einstellbar ist beispielsweise bei Messumformern der<br />
Serie ecoTRANS Lf k=0.01 bis k=10.0<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
8
Erklärung Zellenkonstante<br />
Eine Zellenkonstante von k=0.01 bedeutet, dass das<br />
Verhältnis Abstand/ Flä<strong>ch</strong>e der Zelle= 0.01cm/ 1cm²<br />
beträgt. Zellen mit dieser Konstanten werden für<br />
Flüssigkeiten mit kleiner Leitfähigkeit eingesetzt (beim<br />
Lf03 ist bei k=0.01 der kleinste Messberei<strong>ch</strong> 0…1µS/cm<br />
Eine Zellenkonstante von k=10.0 bedeutet, dass das<br />
Verhältnis Abstand/ Flä<strong>ch</strong>e der Zelle= 10cm/ 1cm²<br />
beträgt. Zellen mit dieser Konstanten werden für<br />
Flüssigkeiten mit großen Leitfähigkeiten eingesetzt (beim<br />
Lf03 ist bei k=10.0 der größte Messberei<strong>ch</strong> 0…200mS/cm<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
9
Relative Zellenkonst. - Kalibration<br />
Relative Zellenkonstante – Die Kalibration<br />
Die am Messumformer angegebene Zellenkonstante kann<br />
fertigungsbedingt um +/- 10% s<strong>ch</strong>wanken<br />
Na<strong>ch</strong> Eingabe der Zellenkonstante wird dur<strong>ch</strong> Kalibration<br />
ein Korrekturfaktor bestimmt:<br />
Die relative Zellenkonstante<br />
Beispiel: Auf der Zelle ist eine Zellenkonstante von k=1.0<br />
angegeben, diese wird am Messumformer definiert:<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
10
Relative Zellenkonst. - Kalibration<br />
Relative Zellenkonstante – Die Kalibration<br />
Wir bewegen uns im Konfigurationsprogramm in „Sensor<br />
<strong>und</strong> Mediumseigens<strong>ch</strong>aften“<br />
Für die Kalibration wird eine Kalibrierflüssigkeit benötigt<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
11
Relative Zellenkonst. - Kalibration<br />
Relative Zellenkonstante – Die Kalibration<br />
Die angegebene Leitfähigkeit der Kalibrierlösung liegt nur<br />
bei der angegebenen Temperatur (meist 25°C) vor, aus<br />
diesem Gr<strong>und</strong> ist die Flüssigkeit mögli<strong>ch</strong>st exakt zu<br />
temperieren<br />
Mit der Kalibrierflüssigkeit erfolgt die Bestimmung der<br />
relativen Zellenkonstanten<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
12
Kalibration - Kalibrierflüssigkeit<br />
Die Zelle ist in der temperierten Messlösung zu platzieren<br />
(meist 25°C) Tipp: Erwärmen auf etwas mehr als 25 °C<br />
<strong>und</strong> warten, bis Abkühlung auf 25°C erfolgt<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
13
Bestimmung Relative Zellenkonst.<br />
Bestimmung Relative Zellenkonstante<br />
Im Konfigurationsprogramm ist die Leitfähigkeit der<br />
Kalibrierflüssigkeit anzugeben<br />
Die fertigungsbedingte Toleranz wird dur<strong>ch</strong> eine <strong>Kalibrierung</strong><br />
kompensiert<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
14
Relative Zellenkonstante<br />
Im Beispiel wird die relative Zellenkonstante auf 105,4 %<br />
gesetzt<br />
Der Messumformer arbeitet von nun an mit einer<br />
Zellenkonstanten von 1(k) x 105,4%=1,054<br />
Man kann si<strong>ch</strong> die Zelle wie zwei Platten mit einem<br />
Verhältnis Abstand/Flä<strong>ch</strong>e = 1,054cm/ 1cm² vorstellen<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
15
Leitwertkalibrierlösung<br />
Leitwert = f (Temperatur) für Lösung 0.01mol/L KCl<br />
Unkompensierter Leitwert<br />
Temperatur der Lösung<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
16
Temperaturmessung<br />
Die gemessene Leitfähigkeit der Flüssigkeit wird meist auf<br />
25°C <strong>zur</strong>ückgere<strong>ch</strong>net. In diesem Fall wird ein Widerstandsthermometer<br />
benötigt (viele Zellen beinhalten dieses bereits)<br />
Widerstandsthermometer<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
17
Definition Eingang Temperatur<br />
Der Temperatureingang ist hinsi<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong> des verwendeten<br />
Sensors einzustellen<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
18
Temperaturkoeffizient<br />
Temperaturkoeffizient von Flüssigkeiten<br />
Flüssigkeiten verändern die Leitfähigkeit bei Temperaturwe<strong>ch</strong>sel<br />
Eine Flüssigkeit könnte beispielsweise folgendes Verhalten<br />
aufweisen:<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
25°C/ 0.4mS/cm<br />
40°C/ 0.52mS/cm<br />
55°C/ 0.64mS/cm<br />
0.4<br />
25°C<br />
40°C<br />
55°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Die Leitfähigkeit der Flüssigkeit steigt mit höheren<br />
Temperaturen<br />
Wird die Leitfähigkeit bei unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en Temperaturen<br />
gemessen ist ein Verglei<strong>ch</strong> s<strong>ch</strong>wierig<br />
Aus dem genannten Gr<strong>und</strong> wird die Leitfähigkeit auf eine<br />
Bezugstemperatur (meist 25°C) <strong>zur</strong>ückgere<strong>ch</strong>net<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
19
unkompensiert/ kompensiert<br />
Unkompensierte <strong>und</strong> kompensierte Leitfähigkeit<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
25°C/ 0.4mS/cm<br />
40°C/ 0.52mS/cm<br />
55°C/ 0.64mS/cm<br />
0.4<br />
25°C 40°C 55°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Im Beispiel sind bei den drei Temperaturen (25, 40 <strong>und</strong> 55°C)<br />
drei unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>e Leitfähigkeiten vorhanden<br />
Die Leitfähigkeiten (0,4mS/cm, 0,52mS/cm <strong>und</strong> 0,64mS/cm) sind<br />
die unkompensierten Leitfähigkeiten bei den unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en<br />
Temperaturen<br />
Wird die Leitfähigkeit auf die Bezugstemperatur <strong>zur</strong>ückgere<strong>ch</strong>net,<br />
ergibt si<strong>ch</strong> die kompensierte Leitfähigkeit<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
20
Kompensierte Leitfähigkeit<br />
Zurückre<strong>ch</strong>nen auf kompensierte Leitfähigkeit<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
25°C/ 0.4mS/cm<br />
40°C/ 0.52mS/cm<br />
55°C/ 0.64mS/cm<br />
0.4<br />
25°C 40°C 55°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Im Beispiel besitzt die Flüssigkeit bei 40°C eine Leitfähigkeit<br />
von 0.52 mS/cm (unkompensierte Leitfähigkeit)<br />
Die kompensierte Leitfähigkeit (Leitfähigkeit der Flüssigkeit<br />
bei 25° C beträgt jedo<strong>ch</strong> 0.4 mS/cm)<br />
Leitfähigkeits-Messumformer zeigen meist die kompensierte<br />
Leitfähigkeit an<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
21
Temperaturkoeffizient<br />
Weitere Erklärung<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
25°C/ 0.4mS/cm<br />
40°C/ 0.52mS/cm<br />
55°C/ 0.64mS/cm<br />
0.4<br />
25°C 40°C 55°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Bei sehr vielen Flüssigkeiten ändert si<strong>ch</strong> die Leitfähigkeit linear <strong>zur</strong><br />
Temperatur (wie im gezeigten Beispiel)<br />
Um auf die Leitfähigkeit bei 25°C <strong>zur</strong>ückre<strong>ch</strong>nen zu können, rei<strong>ch</strong>t dem<br />
Messumformer die Angabe, wie si<strong>ch</strong> die Leitfähigkeit bei Temperaturwe<strong>ch</strong>sel<br />
verändert<br />
In unserem Fall ändert si<strong>ch</strong> die Leitfähigkeit um 0.24mS/cm bei einer<br />
Temperaturänderung von 30K. Die relative Änderung beträgt<br />
0.24/0.4 = 60%. Pro Kelvin beträgt die Änderung 60%/30K = 2 %/K<br />
Die Leitfähigkeit steigt mit jedem K Temperaturzunahme um 2%<br />
(ausgehend von 25°C)<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
22
Temperaturkoeffizient<br />
Weitere Erklärung<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
25°C/ 0.4mS/cm<br />
40°C/ 0.52mS/cm<br />
55°C/ 0.64mS/cm<br />
0.4<br />
25°C 40°C 55°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Liegt der Temperaturkoeffizient für die Flüssigkeit vor, kann<br />
der Messumformer für jede Temperatur die kompensierte<br />
Leitfähigkeit ermitteln<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
23
Temperaturkoeffizient<br />
Bestimmung des Temperaturkoeffizienten<br />
Bei der Bestimmung des Temperaturkoeffizienten wird<br />
dur<strong>ch</strong> den Messumformer die unkompensierte Leitfähigkeit<br />
bei Bezugstemperatur <strong>und</strong> Betriebstemperatur<br />
bestimmt<br />
Wird bei der Bezugstemperatur gestartet, ist die<br />
entspre<strong>ch</strong>ende Flüssigkeit auf 25 °C zu temperieren:<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
24
Temperaturkoeffizient<br />
Definition Betriebstemperatur<br />
Wir bewegen uns in Sensor- <strong>und</strong> Mediumseigens<strong>ch</strong>aften:<br />
Betriebstemperatur definieren<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
25
Temperaturkoeffizient<br />
Medium auf Bezugstemperatur temperieren (meist 25°C)<br />
Hinweis<br />
Die Zelle ist in der zu messenden Flüssigkeit zu platzieren<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
26
Temperaturkoeffizient<br />
Medium auf Bezugstemperatur temperieren (meist 25°C)<br />
Wenn die Mediumstemperatur stabil 25°C ist (Verzögerungszeit<br />
des Temperatursensors berücksi<strong>ch</strong>tigen) Wert bestätigen<br />
Medium auf Betriebstemperatur (im Beispiel 60°C)<br />
temperieren:<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
27
Temperaturkoeffizient<br />
Medium auf Betriebstemperatur temperieren<br />
Die Flüssigkeit ist auf die Betriebstemperatur zu bringen<br />
Wenn die Betriebstemperatur errei<strong>ch</strong>t wurde, Messwert<br />
bestätigen:<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
28
Temperaturkoeffizient<br />
Erklärung zum Verständnis<br />
Die <strong>Kalibrierung</strong> ist nun dur<strong>ch</strong>geführt, relative<br />
Zellenkonstante <strong>und</strong> Temperaturkoeffizient wurden<br />
bestimmt<br />
Die relative Zellenkonstante beträgt 105,4 %, der<br />
Temperaturkoeffizient 2,5 %/Kelvin<br />
Die unkompensierte Leitfähigkeit der Flüssigkeit bei 25° C<br />
beträgt im Beispiel 0.46 mS/cm<br />
Der Messumformer bere<strong>ch</strong>net mit Hilfe des<br />
Temperaturkoeffizienten aus der unkompensierten die<br />
kompensierte Leitfähigkeit (Leitfähigkeit bei 25°C)<br />
Bei 25°C entspri<strong>ch</strong>t die unkompensierte der<br />
kompensierten Leitfähigkeit<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
29
Temperaturkoeffizient<br />
Erklärung zum Verständnis<br />
Folgende Abbildung zeigt die unkompensierte Leitfähigkeit in<br />
Abhängigkeit der Temperatur:<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
25°C/ 0.46<br />
mS/cm<br />
0.46 mS/cm + 35K x 2,5% x 0,46<br />
mS/cm = 0,86 mS/cm<br />
0.86<br />
0.46<br />
25°C 60°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Beträgt die Temperatur der Flüssigkeit 60°C liegt eine<br />
unkompensierte Leitfähigkeit von 0,86 mS/cm vor<br />
Der Messumformer re<strong>ch</strong>net aufgr<strong>und</strong> des bekannten<br />
Temperaturkoeffizienten auf die Leitfähigkeit <strong>zur</strong>ück, wel<strong>ch</strong>e<br />
die Flüssigkeit bei 25°C besitzen würde (0,46 mS/cm)<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
30
Temperaturkoeffizient<br />
Erklärung zum Verständnis<br />
Die unkompensierte Leitfähigkeit der Flüssigkeit verändert<br />
si<strong>ch</strong> über die Temperatur<br />
Der Messumformer zeigt jedo<strong>ch</strong> zu jeder Zeit die kompensierte<br />
Leitfähigkeit an (ändert si<strong>ch</strong> die Zusammensetzung der<br />
Flüssigkeit ni<strong>ch</strong>t, zeigt der Messumformer bei jeder Temperatur<br />
die Leitfähigkeit bei 25°C - 0,46mS/cm)<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
0.46<br />
25°C/ 0.46<br />
mS/cm<br />
Unkompensierte<br />
Leitfähigkeit<br />
0.86 Kompensierte Leitfähigkeit<br />
25°C 60°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
31
Lineare Temperaturkompensation<br />
Sehr viele Flüssigkeiten verändern die Leitfähigkeit linear <strong>zur</strong><br />
Temperatur<br />
Leitfäh.<br />
[mS/cm]<br />
Unkompensierte<br />
Leitfähigkeit<br />
25°C 60°C<br />
Temperatur [°C]<br />
Das Temperaturverhalten ist dann über einen Temperaturkoeffizienten<br />
definiert<br />
Werksseitig führt der Messumformer die Temperaturkompensation<br />
linear dur<strong>ch</strong><br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
32
Bezugstemperatur<br />
Werksseitig wird mit einer Bezugstemperatur von 25°C<br />
gearbeitet<br />
Der Messumformer re<strong>ch</strong>net aufgr<strong>und</strong> des Temperaturkoeffizienten<br />
die Leitfähigkeit aus, wel<strong>ch</strong>en die Flüssigkeit bei 25°C<br />
besitzen würde (kompensierte Leitfähigkeit)<br />
Die Bezugstemperatur kann au<strong>ch</strong> auf einen anderen Wert<br />
eingestellt werden<br />
Im Beispiel würde der Messumformer die Leitfähigkeit<br />
ausre<strong>ch</strong>nen, wel<strong>ch</strong>e die Flüssigkeit bei 30°C besitzen würde<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
33
Kalibriertimer<br />
<strong>Kalibrierung</strong>en müssen in der Praxis von Zeit zu Zeit<br />
wiederholt werden<br />
Im Messumformer kann ein Kalibriertimer definiert werden:<br />
Eine Zeit wird definiert…<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
34
Kalibriertimer<br />
Ist die Zeit abgelaufen, kann ein Relaisausgang<br />
angesteuert werden. Das Relais könnte eine Signalleu<strong>ch</strong>te<br />
(Kalibriertimer abgelaufen) ansteuern<br />
Die Zeit des Kalibriertimers wird na<strong>ch</strong> jeder Kalibration<br />
<strong>zur</strong>ückgesetzt<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
35
Anwendungen<br />
Offene Kühlkreisläufe<br />
Verdunstung von Wasser sorgt für Abkühlung<br />
verdunstetes Wasser wird im Prozess ersetzt<br />
Mineralien verbleiben im Wasser Versalzung<br />
Leitwert ist Maß für Versalzung ( ↑ Leitwert ↑ Versalzung)<br />
Bei Errei<strong>ch</strong>en eines def. Leitwertes wird Teil des Wassers<br />
ausgetaus<strong>ch</strong>t<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
36
Anwendungen<br />
CIP-Prozesse<br />
Anlagen der Nahrungsmittelindustrie werden mit<br />
unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en Flüssigkeiten gereinigt<br />
Die Medien (z. B. Wasser, Natronlauge, Salpetersäure,<br />
Peressigsäure etc.) werden in Tanks gelagert <strong>und</strong><br />
mehrfa<strong>ch</strong> verwendet<br />
Dur<strong>ch</strong> eine Leitwertmessung wird bestimmt, wel<strong>ch</strong>es<br />
Medium si<strong>ch</strong> im Rohrsystem befindet<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
37
Anwendungen<br />
CIP-Prozesse<br />
Die Säuren <strong>und</strong> Laugen müssen in einer bestimmten<br />
Konzentration vorliegen<br />
In größeren Anlagen werden die Medien Vorort gemis<strong>ch</strong>t<br />
Die Konzentration wird ebenfalls über eine Leitwertmessung<br />
bestimmt<br />
Die Funktionen Konzentration = f (Leitwert)<br />
liegen für<br />
Natronlauge <strong>und</strong> Salpetersäure im CTI 500/750 vor…<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
38
Anwendungen<br />
Flas<strong>ch</strong>enreinigungsanlagen<br />
Mehrwegflas<strong>ch</strong>en werden in Reinigungsanlagen in<br />
mehreren Zonen gereinigt (Wasser - Natronlauge - Wasser)<br />
Über eine Leitwertmessung wird bestimmt, ob die Lauge<br />
verbrau<strong>ch</strong>t bzw. das Wasser vers<strong>ch</strong>mutzt ist<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
39
Leitwerte<br />
Leitwerte in unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en Anwendungen<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
40
Leitwerte<br />
Verglei<strong>ch</strong> LF-Messysteme<br />
Gr<strong>und</strong>lagen Leitfähigkeitsmeessung <strong>und</strong> <strong>Kalibrierung</strong> ecoTRANS Lf<br />
41
Auf Wiedersehen<br />
Au revoir<br />
Good Bye<br />
JUMO GmbH & Co. KG<br />
MANFRED SCHLEICHER<br />
Dipl. Ing. (FH)<br />
S<strong>ch</strong>ulungsleiter <strong>und</strong> Referent Weiterbildung<br />
Tel.: 0661/6003-396<br />
E-Mail:Manfred.S<strong>ch</strong>lei<strong>ch</strong>er@<strong>jumo</strong>.net<br />
Das aktuelle Seminarprogramm im Internet unter:<br />
http://www.seminare.<strong>jumo</strong>.info
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