Системы контроля электрохимических и ионных параметров
Системы контроля электрохимических и ионных параметров
ООО «Вэктис Минералз» разработана и выпускается гамма погружных систем типа 2036-02, предназначенных для контроля электрохимических и ионных параметров в процессах обогащения полезных ископаемых, гидрометаллургии и водоподготовки. Погружные системы типа 2036-02 осуществляют измерение на основе метода прямой потенциометрии. В состав системы контроля входят измерительный электрод, заполненная система сравнения (вспомогательный электрод) погружная арматура, вторичный преобразователь (высокоомный рН-милливольтметр), монтажный шкаф вторичного преобразователя. Отличительной особенностью разработанных систем 2036-02 является наличие эффективной водной, а при необходимости и кислотной промывки, что позволяет эксплуатировать системы в пульпах (водноминеральных суспензиях), а также средах, содержащих компоненты, обладающие адгезивными свойствами по отношению к материалу электродов.
Компоненты погружных систем 2036-02
Система сравнения (референтный электрод)
Контроль пульповых продуктов характеризуется очень тяжелыми режимами работы для системы сравнения (вспомогательного электрода): твердая фаза пульпы постепенно забивает отверстия (поры) электролитического ключа, нарушая электролитический контакт (увеличение электрического сопротивления); содержащиеся в жидкой фазе ионы (в первую очередь тяжелых металлов, сульфид-ионы, цианид-ионы) за счет диффузии проникают во внутренний электролит электрода сравнения, «отравляя» внутренний электролит. Совокупность этих процессов в процессе эксплуатации приводит к изменениям собственного потенциала электрода сравнения и возникновению значительной погрешности в результатах измерения. Эти явления в той или иной степени характерны для электродов с жидким или гелевым заполнением.
В выпускаемых ООО «Вэктис Минералз» системах контроля типа 2036-02 используется уникальный электрод сравнения (вспомогательный электрод) с твердым электролитом производства фирмы JUMO (Германия). Особенностью его конструкции является то, что за счет введения полимеризующих добавок внутренний электролит доводится до твердого состояния, то есть становиться твердым веществом, имеющим ионную проводимость. В результате чего диффузия из жидкой фазы пульпы отравляющих ионов в электролит системы сравнения значительно затруднена. Кроме того, твердый электролит электрода непосредственно соприкасается с изменяемой средой, то есть нет никаких отверстий или пор, которые могут забиться твердыми частицами, как в случае жидкого и гелевого заполнения электрода. Таким образом, предлагаемая система сравнения лишена недостатков обычных электродов сравнения.
Измерительные электроды
В качестве измерительных электродов в системе контроля типа 2036-02 используются индикаторные электроды, чувствительные к соответствующим контролируемым ионам, которые обеспечивают преобразование активности (концентрации) ионов в электрический сигнал (ЭДС), выпускаются ведущими мировыми производителями. Для контроля рН применен стеклянный электрод промышленного исполнения производства фирмы JUMO (Германия).
Его особенностью является очень низкое электрическое сопротивление электрода, которое составляет 50-100 МОм, против 500 – 1000 МОм для традиционных стеклянных электродов. Низкое сопротивление позволяет добиться повышения точности измерения за счет значительного сокращения времени установления равновесного потенциала, снижения влияния электромагнитных помех.
Для контроля ОВП (Eh) используется платиновый электрод промышленного исполнения, производства фирмы JUMO (Германия). Особенностью данного типа электрода является большая площадь металлической (Pt) поверхности, соприкасающейся с измеряемой средой, что позволяет увеличить ток обмена и как следствие добиться меньшего времени установления равновесного потенциала.
Для контроля и ионов меди (pCu), и сульфид-ионов (pS) используются соответствующие мембранные твердокристаллические электроды производства фирмы ASTI (США).
Используемые ионоселективные электроды разработаны специально для промышленных условий и совместно с автоматической промывкой обеспечивают надежные эксплуатацию и достоверные измерения.
Погружная арматура
Погружная арматура обеспечивает установку измерительного электрода, электрода сравнения и монтаж всей системы на крышку зумпфа или технологического аппарата при помощи фланцевого соединения. При необходимости может поставляться арматура для установки электродов на трубопроводы.
Погружная арматура выполнена из инертных материалов, надежна в эксплуатации и удобна в обслуживании.
Вторичный преобразователь
Вторичный преобразователь устанавливается во влагозащитный монтажный шкаф и обеспечивает преобразование значения ЭДС измерительного электрода в стандартный токовый сигнал, расчет и индикацию текущего значения концентрации.
В качестве вторичного преобразователя применяется микропроцессорный рН-милливольтметр dTrans pH01 или другой аналогичный преобразователь.
Подсистема промывки электродов
Подсистема промывки состоит из следующих составных частей: водяные и кислотные (при необходимости) сопла, установленные в непосредственной близости от измерительного электрода и вспомогательного электрода, электромагнитный водяной клапан и фильтр, дозирующий насос кислоты и резервуар с кислотой (при необходимости), интеллектуальное реле управления системой промывки. Система обеспечивает периодическую водяную и кислотную (при необходимости) промывку электродов непосредственно в контролируемой среде, то есть без подъема электродной системы.
Технические характеристики и условия эксплуатации
Диапазон измерений:
— 1,00...14 ед. pH, -1999...+1999 мВ (ЭДС)
Контролируемые параметры:
— pH, ОВП (red/Ox), pCu, pS, pCN, pK, pNa, pCNS, pNH4 и др.
Точность измерения рН (ЭДС):
— ≤0,25% диапазона измерений
Точность измерения температуры:
— ≤0,25% диапазона измерений
Напряжение питания:
— ~110/240 В или 20/53В
Аналоговый выход:
— 2шт, свободно конфигурируемые, 0(2)...10В или 0(4)...20мА
Релейный выход:
— 2шт, 3А, 250В.
Последовательные цифровые шины (опция):
— Profibus-DP или RS485/422
Встроенный регулятор:
— ПИД, П, ПИ, ПД регулятор с импульсным выходом
Программное обеспечение:
— Встроенное с возможностью корректировки
Дискретные входы:
— в зависимости от напряжения питания: 24В/220В
Релейный выход:
— 4шт: 1,5А, 250В
Давление воды:
— 2,5-6 Бар
Расход воды (мгновенный):
— 4 л/мин
Класс исполнения корпуса:
— IP 65
Интервал рабочих температур:
— 0…+50 ºC
Температура контролируемой среды:
— -5…+80 ºC