Konduktometr, a w szczególności jego system pomiarowy starzeją się w zależności od warunków pomiarowych. Zużycie i zanieczyszczenia ograniczają jego niezawodność i powodują odchylenia. Usterki mogą być powodowane również przez nieprawidłowe użytkowanie urządzenia. Jak dbać o konduktometr i otrzymywać dokładne pomiary? Czytaj dalej, a poznasz aż 15 możliwych przyczyn i rozwiązań najczęstszych usterek!
Konduktometr to urządzenie wykorzystywane do pomiaru przewodności roztworów. Używa się g0, by określić poziom zanieczyszczenia lub zasolenia, a także w miareczkowaniu konduktometrycznym.
W zależności od zastosowania i wymagań dotyczących dokładności, wyróżnia się 2-elektrodowe i 4-elektrodowe czujniki przewodności oraz cele pomiarowe, które działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.
Konduktometr, wraz z biegiem czasu lub gdy nie jest użytkowany prawidłowo, może wskazywać błędne wyniki. Przyczyny mogą być różne m.in. zanieczyszczona powierzchnia pomiarowa, nieskalibrowany czujnik czy brak kontroli nad warunkami pomiaru.
Usterka może objawiać się poprzez wartości pomiarowe, które są rozproszone lub odbiegają tych z poprzednich pomiarów. Decyzja, czy jest to zjawisko normalne, czy też wymagana jest interwencja, musisz podjąć na podstawie udokumentowanych danych.
Rozproszone wartości pomiarowe same w sobie nie wskazują jeszcze na błąd. Rozproszenie jest najczęściej spowodowane normalnymi zmianami w wodzie, mierzonym roztworze lub w procedurze pomiaru. Jednakże, takie wartości może powodować także np. nieprawidłowo ustawiona kompensacja temperatury.
Zmierzone wartości są rozproszone nieregularnie wokół wartości nominalnej
"Dryfowanie" opisuje zjawisko stałego wzrostu lub spadku wartości. Przyczyną może być zanieczyszczenie celki pomiarowej – brud i osady zwiększają opór na elektrodach, przez co maleje natężenie prądu.
Odchylenie pomiędzy wartością pomiarową a wartością odniesienia rośnie wraz z upływem czasu
Jeśli w ciągu kilku minut wartości pomiarowe znacznie się zmieniły, najbardziej prawdopodobną przyczyną jest usterka elektryczna. Nagłe odchylenia mogą wystąpić także, gdy cela pomiarowa nie jest już zanurzona w wodzie
Znaczne odchylenie od wartości odniesienia następuje w ciągu kilku minut
W poniższej tabeli przedstawiamy najczęściej występujące usterki i ich rozwiązania. W kolejnych akapitach szerzej omawiamy niektóre z proponowanych działań. Czytaj dalej i dowiedz się, jak dbać o swój konduktometr i otrzymywać możliwie najdokładniejsze pomiary.
Konduktometry – wykrywanie i usuwanie usterek
Na etapie montażu wystarczy dostosować stałą celi do informacji podanych w instrukcji. W celu sprawdzenia poprawności działania przetwornika dostępne są rezystory testowe, które symulują określoną wartość przewodności.
Uwaga! Podczas testu współczynnik temperaturowy musi być ustawiony na 0%/°C!
Podczas uruchamiania lub konserwacji systemu pomiaru przewodności oraz gdy wymagana jest większa dokładność pomiaru, powinieneś wyregulować kombinację cel, kabla i przetwornika.
Odstęp czasowy pomiędzy dwiema kalibracjami zależy od warunków pracy, w jakich pracuje cela pomiarowa. Należy kalibrować urządzenie za każdym razem, gdy mamy podejrzenie, że wyniki są niejednoznaczne.
Jeśli podczas badania w roztworze wzorcowym wystąpi zbyt duża odchyłka, jedynym skutecznym środkiem do usunięcia usterki jest czyszczenie lub wymiana naczynia pomiarowego.
Użyty środek czyszczący zależy od rodzaju zanieczyszczenia:
W większości przypadków do usunięcia tłustych lub oleistych osadów wystarczy ciepła woda z dodatkiem płynu do mycia naczyń.
Osady wapienne lub tlenku żelaza mogą być usunięte za pomocą octu, kwasu cytrynowego lub rozcieńczonego kwasu solnego.
Idealny pomiar wymaga znajomości kilku ważnych zmiennych wpływających na wynik.
Oprócz stężenia soli, przewodność zależy również od temperatury. Ponieważ tylko zasolenie jest przedmiotem zainteresowania, konduktometr kompensuje wpływ temperatury. Przelicza on zmierzoną wartość przewodności na temperaturę odniesienia. Oznacza to, że urządzenie nie wskazuje rzeczywistej wartości przewodności mierzonego roztworu, lecz wartość, jaką mierzony roztwór miałby w temperaturze referencyjnej. Wskazana wartość pozostaje taka sama, gdy zmienia się temperatura mierzonego roztworu.
Błąd wskazania w % przy niewłaściwie ustawionym współczynniku temperaturowym, współczynnik temperturowy mierzonego roztworu 2,0%/°C, temperatura odniesienia 25°C
Przy temperaturze rzeczywistej 75°C i współczynniku temperaturowym 1%/°C ustawionym na urządzeniu, wartość wskazana jest o około 50% za wysoka w stosunku do wartości rzeczywistej. W zależności od zastosowania, temperatura odniesienia jest ustalona na 25°C lub 20°C, przy czym wartości przewodności odniesione do T = 20°C są zawsze niższe niż wartości przyrównane do T = 25°C. Dla wody pitnej (współczynnik temperaturowy to ok. 2,1%/°C) różnica pomiędzy podanymi wartościami wynosi 10,5%.
Różnica we wskazaniach w % przy różnych temperaturach odniesienia w urządzeniu roboczym i referencyjnym, wraz z odchyleniem ustaw
Przy temperaturze rzeczywistej 40°C i współczynniku temperaturowym 2,5%/°C ustawionym na przyrządzie referencyjnym, przyrząd roboczy wskazuje o 20% więcej niż przyrząd referencyjny. Każdy mierzony roztwór wykazuje indywidualną charakterystykę temperatury. W przypadku wody gruntowej, powierzchniowej i pitnej oraz ścieków komunalnych, przewodność wzrasta o około 2,1%/°C w stosunku do przewodności w temperaturze T = 25°C.
Konduktometr posiada funkcję matematyczną służącą do kompensacji temperatury, czyli przeliczania wartości zmierzonej na wartość w temperaturze odniesienia. Współczynnik temperaturowy charakteryzuje zachowanie się mierzonego roztworu pod wpływem temperatury i musi być odpowiednio ustawiony.
Przykłady współczynników temperaturowych
Skuteczność kompensacji temperatury można łatwo sprawdzić w następujący sposób:
Doprowadź odmierzony roztwór do temperatury odniesienia (±1°C).
Zmierz i zanotuj przewodność.
Ogrzej/schłodź zmierzony roztwór o ok. 10°C. Nie może tu dojść do utraty substancji w wyniku reakcji chemicznych, wytrącania się osadu lub odgazowania. Roztwór pomiarowy Współczynnik temperatur. Zakres temperatur.
Różnica między nową wartością a wartością w temperaturze odniesienia odpowiada odchyleniu wynikającemu z kompensacji temperatury. W razie potrzeby dopasuj współczynnik temperaturowy do zachowania się mierzonego roztworu.
Jeśli na elektrodach znajduje się osad, przyrząd odbiera tylko zredukowany sygnał prądowy i oblicza zbyt niską wartość przewodności. W związku z tym, przed pomiarem należy się upewnić, że cela pomiarowa jest w idealnym stanie. Stan ten możesz określić za pomocą roztworu wzorcowego:
Ustaw współczynnik temperatury na przetworniku na 0%/°C.
Doprowadź roztwór wzorcowy do temperatury wzorcowej ±1°C (20°C lub 25°C).
Przepłukaj celę pomiarową roztworem wzorcowym.
Zmierz przewodność roztworu wzorcowego i porównaj z wartością nominalną roztworu wzorcowego.
Jeśli odchylenie jest zbyt duże, należy oczyścić elektrody celi pomiarowej.
Pomiar odbywa się za pomocą napięcia zmiennego, a urządzenie zwiększa częstotliwość wraz ze wzrostem przewodności. Jednak w przypadku cel 2-elektrodowych zawsze istnieje maksymalna przewodność, powyżej której polaryzacja nie może być całkowicie wyeliminowana, co powoduje, że uzyskane odczyty są wyraźnie niskie.
Aby zupełnie wyeliminować niskie odczyty, wykonuj pomiary konduktometrem indukcyjnym lub 4-elektrodową celą pomiarową.
Przewodności niektórych typowych roztworów wzorcowych
Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą konduktometrów posiadających szeroki zakres pomiarowy, w której znajdziesz m.in.:
konduktometry przenośne
konduktometry laboratoryjne
konduktometry do wody np. Przetwornik z indukcyjnym czujnikiem przewodności JUMO CTI-750. Maksymalna długość kabla tego urządzenia wynosi 10 m.
Czy nasze sondy konduktometryczne można podpinać do innych urządzeń przenośnych?
Tak, sondy konduktometryczne firmy JUMO mogą być podpinane do różnych urządzeń przenośnych, o ile są zgodne z interfejsem i komunikacją sondy.
