КИП и Я — записки киповца

Для замера количества ионов водорода в растворах используем PH метры. Непосредственно в среде стоят датчики — PH электроды.На днях приехал новый датчик. Это PH электрод фирмы Hamilton. Модель — Mecotrode. Ждали его 2 месяца и наконец то он приехал.

Сколько ни искал PH электроды других фирм — проблемно найти электрод который бы держал температуру до 130 градусов и работал в диапазоне PH от 0 до 14. Да и поставщики сильно рекомендуют именно эти датчики.

В следствии неаккуратного обращения с датчиками они часто ломаются. При мне уже видел как одному датчику скрутили голову в прямом смысле слова – треснуло стекло при закручивании на установке. В этот раз выяснилось, что резьба, нарезанная под датчик вовсе не подходит под резьбу на самом датчике. Датчик закручивался на пол оборота, из под него сочился раствор. Выточили нужный переходник и поставили датчик. Показания были странными и я снял специальный шнур Hamilton овский (70 баксов кстати стоит), которым подключается электрод, промерял сопротивление — показал 2 МОм. Чего вообще не должно быть. Как будто провод "надышался" токопроводящими жидкостями. Разъемы (видимо позолоченные) должны быть идеально чистыми и на датчике и на шнуре. Это обязательное требование. Кабель был протёрт спиртом и оставлен сохнуть на ночь.

На следующий день сопротивление кабеля исчезло (к моей радости) и всё это дело было установлено на место и подключено. Приказал подчиненным никогда больше не трогать датчик без меня. Буду сам контролировать процесс мойки датчика, и заказал еще жидкость для хранения PH электродов. В ней буду периодически держать после мойки электроды.

Еще на складе поставщика был электрод с названием Polilyte — судя по написанному в каталоге он очень хорошо выдерживает сильно щелочные среды при высоких температурах и не дает сбоев. Щелочную среду у нас приходится измерять чаще, поэтому я его заказал.

Очень красивые датчики. Можно просто любоваться ими как вершиной инженерной мысли. В новом PH-электроде гель очень густой. Приятного небесного цвета. Керамические мембраны чётко просматриваются. Мне этот датчик напоминает AQUA интерфейс в операционной системе MacOS X.  Стоимость этого датчика составила около 205 евро.

Озаботился поиском подходящего датчика реле давления для автоматики водонагревательного агрегата (бойлера). Бойлер — это такая штука, которая в теплообменнике паром нагревает воду и заливает ее в танк, откуда насосом она качается по всему предприятию.

Автоматику реализовали (до меня) с помощью двух электроконтактных манометров — один на воде, второй на пару. При снижении давления воды или пара ниже критического уровня вся богодельня выключается, пока контакт(ы) в манометрах не разомкнутся. Ну и плюс система верхнего уровня из двух электродов, замыкания которых через воду выключают подачу воды вообще.

Основная проблема в том, что этим манометрам в обед 200 лет. И работают они соответственно. Сел посмотреть датчики давления на пар. Гугл упорно мне подсовывал фирму Danfoss, пришлось таки найти представителей, созвонится и узнать стоимость необходимого мне реле давления (которое я бы поставил на пар вместо ЭКМ). Стоит конечно поболе манометра — озвученная цена была — 133 Евро.

Проблемка с ним сразу вырисовалась — по тех. описанию он держит температуру 120 градусов, а у нас пар 150. Проблема решается медной трубкой, выгнутой в кольцо и заполненная водой. Т.е. изгиб должен быть больше одного витка, чтоб вода не вытекала.

Если мне таки оплатят это чудо техники — рассказ продолжу. Пока буду бороться с манометрами.

Раньше я как то не сталкивался в практике с физической химией. Но теперь пришло время и я вплотную занялся изучением ее практических вопросов.
В процессе у нас стоят несколько PH метров. На них завязана автоматика, управляющая клапанами. В зависимости от того, какой PH раствора протекает по трубам, клапана пускают поток в нужную сторону.

Используем PH электроды фирмы Hamilton. Как говорят поставщики-советчики это самые лучшие датчики PH. С первых дней моей работы мне дали задание разобраться с мойкой электродов и вообще в данном вопросе.

Проблема заключается в том, что за некоторое время на датчиках образуется загрязняющий налет, который влияет на скорость реакции датчиков и вообще на точность измерения. Начал искать информацию о очистке и восстановлении PH-электродов и ничего толком не нашел. Видов PH-электродов много. Стекло разное, заполняющие составы разные. В одних документах написано можно хранить в дистиллированной воде, в других — категорически запрещается это делать… Ну и так далее.

Приобрел раствор фирмы Hanna. Раствор для очистки PH-электродов общего назначения. Раньше, к слову, PH электроды мыли просто проточной водой, аккуратненько смывали всю дрянь со стекла и ставили обратно в процесс.

Поскольку цена 460 мл этой жидкости космическая — почти 50 баксов, то нашел пробирку чуток большую чем сам PH электрод. Налил, погрузил электрод — загрязнения стали моментально оседать на дно пробирки. Подключил прибор к электроду в пробирке — показал кислоту с PH около 2. Как я узнал позже, PH электроды вообще не стоит трогать за стекло, особенно в местах мембран. Мытье в специальном растворе вполне позволяет это делать. На очереди покупка раствора для восстановления PH электродов… но об этом позже….

Для измерения относительной влажности воздуха применяю совместно с прибором ИТП-3 датчик влажности ДВ-06 от АОЗТ «ТЭРА».

Когда заказывал его, забыл о длине ручки и он получился у меня в длину 10 см. Но к счастью был полутораметровый запас провода, чем я и воспользовался, продев его в специально вырезанную пластиковую трубку. Сам датчик закрыт пористым материалом (воздушным фильтром), точь в точь являющимся распылителем для аквариумных компрессоров-аэраторов.

Кожушок этот свинчивается с резьбы и можно поразглядывать сам чувствительный элемент. Чувствительный элемент — резистивный.Принцип измерения влажности основан на свойстве чувствительного элемента изменять напряжение в зависимости от изменения влажности. Тут же стоит резистивный платиновый  элемент, измеряющий температуру.

С измерением влажности этим прибором есть небольшая сложность. Пока  меряю влажность в помещении над своей чашкой кофе — всё хорошо. Показания прибора адекватные. Значение влажности поднимается до определенного числа и останавливается (стабилизируется). Как только я в полевых условиях произвожу замеры потока влажного воздуха (причём, потоки с турбуленцией) показания начинают «выписывать кренделя». Сначала показания поднимаются до скажем 80, немного стоят, падают почти в ноль и опять начинают рост…

Написал разработчикам — сказали передадут в соответствующий отдел и на том дело кончилось.

Был в моём распоряжении прибор Testo 435, котрый гораздо дороже моего проблемного. Его чуствительный элемент закрывается паралоном, наподобие микрофона. Так этот прибор в тех же условиях и при таком же положении в пространстве относительно среды измерения показывает стабильное значение (которое я проверил еще психрометрическим гигрометром). А в комнатных условиях у обоих приборов расхождений практически нет.

Давно хотел замучать дифференциальный тягомер. Это такой доисторический датчик, который преобразует малые давления в электрический сигнал переменного тока. Он у меня давно выделывался и ломал всю картину. То колеблются показания, то скачками залипает.

Один умный, который его собственно и ставил, раз уже делал вид, что его чинил. Сказал, что он был весь залит водой, бла бла… А там резиновая мембрана…

Короче разобрал я сиё чудо. Мысли были следующие — не особо дорогой, где его купить — знаю. Вспомнил наставления «умного» о том, что разбирать следует только нижнюю часть, смело стал разбирать сверху. Сверху собственно можно снять только кожух с катушки и судя по четырём проводкам (два туда, два назад) там ничего интересного нет.

Снизу скручиваются семь гаек, которые соединяют половинки корпуса, а затем здоровенная гайка на 30 (пришлось идти к механикам за вторым ключом, у меня разводной до 26ти разводится). В результате видим следующую картину — прибор прост как 2х2. То, что мы измеряем дует или тянет жестяную ёмкость (как в барометре) только вместо стрелки у нас сердечник в катушку заходит глубже или вытягивается из неё. А резина там просто для герметичного соединения половинок корпуса к измерению вообще никакого отношения не имеет.

Вобщем, первым делом проверил на отсутствием отверстий. Всунул внутренности в 5ти литровую бутылку с водой и подул. Бульбы не пошли, что порадовало. Высушил всё — собрал на место. Подул в собранном виде и проблемное место всплыло. При небольшом напоре жесть, видимо, выгибается нелинейно, не плавно и получается скачок со звуком «ПУМ». Вот он мне давал ступеньку при изменении показаний. Как это лечить непонятно — видимо заменой датчика. Он своё с 1986 года видимо отработал =)

А в замен ему поставлю новый ПД-1ТН производства ЗАО НПП Автоматика. Этот прибор основан на усилении сигнала от тензорезистивного датчика. И значение разряжения или давления преобразуются в сигнал постоянного тока. А дальше сигнал без всяких преобразователей (мой ДТ2 приходится прогонять через блок преобразования сигналов взаимной индукции БПВИ-1 микроловский) можно подавать в любой индикатор\регулятор.

Раз уж речь зашла о датчиках давления газа — расскажу еще одну историю про датчик давления газа немецкой фирмы WIKA, который у меня используется на производстве.

А точнее используется у меня их четыре штуки. Каждый меряет давление газа в своей трубе. Сигнал с этих датчиков (точная модель wika S-10) подаётся на 4 регулируемых канала Микроловского МТР-8. Три датчика работают как часы с небольшим люфтом. А один датчик конкретно достал довольно значительным отклонением. Продувал, снимал и внимательно смотрел в дырочку (по научному в отверстие), переставил 2 датчика местами. Проблема переселилась с датчиком.

Нашел в сети сайт этой WIKA. Нашел местных представителей. Накатал им емейл — мол гарантийные датчики, один глючит — как быть? Мне перезвонил паренек. Рассказал суть проблемы. Он так воссторженно говорил о том, что это у них первый случай такой… что возможно датчик уронили монтажники когда ставили и бла бла бла… Может просто новый купите. Я ему говорю — ну так вы зачем пишите гарантию на датчики? Просто так? Забирайте его, делайте экспертизу, убедитесь в том, что он был поврежден в результате физического воздействия. Стоил бы он 3 доллара я бы купил и не парил мозги. Но он стоит дороже =)

Вобщем, договорились, что что-то будем думать и на том всё и закончилось….

Я просто раньше работал на компьютерной фирме, там вопросы гарантии совсем не так решаются. А на промышленных предприятиях видимо все привыкли просто покупать новую железку и заменять, чем разбираться, что там со старой (ГАРАНТИЙНОЙ) случилось.

После грозы, про которую я писал мы поимели еще одну проблему. Электронный счётчик газа стал показывать бредовые показания. Все радостно похихикали, мол счётчик не пашет — давайте газ палить на всю катушку… Но понятное дело, вызвали ребяток из соответствующей организации, которые за своё газовое оборудование отвечают сами.

Приехал паренек и привез нам новый датчик давления газа. Типа который более устойчив к грозе. Ну по крайней мере он так сказал, а как он будет устойчив — это мы еще посмотрим.

Висит у меня на одной стенке датчик разрежения. Здоровый такой грибок. Он подключен к преобразователю индуктивность — ток и выведен на свой индикатор ITM-11 (всё производства того же Микрола о котором я уже писал).

Заметил такую закономерность — как на улице морозит ниже -10 датчик начинает гнать =) Видимо промерзает стена, хотя в цехе температура не такая холодная и по трубке в датчик идёт тёплый воздух.

Поэтому такие датчики в наших условиях обязательно нужно дублировать обычным стрелочным тягонапоромером. И контроллировать разрежение обеими приборами.