O medidor de pH à prova de explosão on-line é um instrumento de medição de precisão projetado para ambientes inflamáveis e explosivos, cujo princípio básico é baseado na fusão de sensores eletroquímicos e tecnologia à prova de explosão para alcançar um monitoramento seguro e preciso do pH através dos seguintes mecanismos:
Princípio de funcionamento: Sensor eletroquímico e processamento de sinais
Sistema de eletrodos
Utilizando eletrodos de vidro e eletrodos de referência combinados, a extremidade frontal do eletrodo de vidro é uma película de vidro especial (dezenas de micrômetros de espessura), que pode detectar mudanças na concentração de íons de hidrogênio na solução e gerar um potencial pobre; Os eletrodos de referência (por exemplo, os eletrodos de cloreto de prata e prata) fornecem uma referência de potencial estável. Ambas formam a bateria original, cuja potência elétrica é linearmente relacionada com o logaritmo negativo da concentração de íons de hidrogênio (pH), de acordo com a equação de Neuster.
Conversão e amplificação de sinais
A diferença de potencial fraca gerada pelo eletrodo é amplificada por um transmissor de alta impedância (impedância de entrada ≥ 1GΩ) e convertida em um sinal padrão, como um circuito de corrente 4-20mA ou um sinal digital RS485, para a transmissão a longa distância para o sistema de monitoramento. Ao mesmo tempo, o sensor de temperatura incorporado compensa o efeito da temperatura na medição do pH em tempo real, garantindo uma precisão de ± 0,01 pH.
Transmissão de sinal à prova de explosão
O design de dois fios transmite sincronicamente a energia e o sinal através do mesmo cabo, reduzindo a complexidade da fiação; Utilize circuitos essencialmente seguros (como certificação ExiaIICT4) para limitar a energia do circuito a < 1,3 W, garantindo que faíscas de ignição não possam ser geradas em ambientes de gases explosivos como hidrogênio.
Design de segurança: mecanismo de proteção de múltiplas camadas
Casco à prova de explosão e estrutura de vedação
A carcaça é feita de aço ligado à prova de explosão ou plástico de alta resistência, com certificação de proteção IP65 / IP67 para resistir à pressão de explosão interna e impedir a entrada de gases externos. Todas as interfaces de ligação são equipadas com caixas de ligação à prova de explosão e aneis de vedação para evitar a penetração de gases inflamáveis.
Operação e manutenção sem faíscas
Equipado com função de calibração externa de barras magnéticas, pode ajustar os parâmetros sem abrir a tampa, reduzindo a frequência de pessoas que entram na zona à prova de explosão; O design integrado do sensor e transmissor elimina as caixas de conexão tradicionais e elimina o risco de faíscas elétricas causadas por mau contato.
Alerta de falha e proteção redundante
O sistema de autodiagnóstico monitora o estado do eletrodo em tempo real (por exemplo, impedância, margem de líquido de referência), com 30 dias de antecedência para enviar um aviso de substituição; Suporta a comunicação sem fio do protocolo HART para modificar remotamente o alcance ou o limiar de alarme. Além disso, os equipamentos passam por certificações internacionais de proteção contra explosões como ATEX e IECEx para garantir operação estável em ambientes de -5 ° C a 50 ° C.
Cenários de aplicação e vantagens
Os medidores de pH à prova de explosão on-line são amplamente utilizados em áreas como petróleo, química e farmacêutica, por exemplo:
Monitoramento de injeção de água em campos petrolíferos: medição em tempo real do pH das águas residuais contendo enxofre para prevenir a corrosão dos tubos;
Controle da reação farmacêutica: garantir que a síntese farmacêutica seja realizada sob uma determinada acidez e alcalinidade para garantir a qualidade do produto;
Tratamento de resíduos perigosos: monitorar o processo de neutralização de águas residuais ácidas para evitar a poluição secundária.
Suas vantagens são:
Alta segurança: design de segurança essencial para eliminar o risco de explosão;
Facilidade de manutenção: a estrutura integrada reduz os custos de cablagem e manutenção;
Dados confiáveis: a calibração automática e a compensação de temperatura garantem estabilidade a longo prazo.
Através da profunda integração da tecnologia de sensores eletroquímicos com a engenharia à prova de explosão, os medidores de pH à prova de explosão on-line fornecem uma solução precisa e segura de monitoramento de acidez e alcalinidade para ambientes industriais de alto risco.