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HB547
Ball Valve Insertion Sensor

HB551
Quick Change Sensor

• entwickelt für Hochtemperatur- und Hochdruckanwendungen sowie den Einsatz unter chemisch rauhen Bedingungen
• spezielle Referenztechnologie gewährleistet längere Lebensdauer der Elektroden verglichen mit herkömmlichen pH-Elektroden; dies reduziert den Bedarf an Ersatzelektroden und senkt somit die Kosten
• pH-Elektroden der HB-Serie lassen sich individuell für den jeweiligen Prozeß konfigurieren.
  Dabei können die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:
  - Gehäusewerkstoff
  - Material der Runddichtungen
  - Meßelektrode
  - Konfiguration der Elektrodenspitze
  - Temperaturkompensation
  - Einbautiefe
  - Kabelkonfiguration
  - Leitungsenden
• Alle verfügbaren Gehäusewerkstoffe sind für das Eintauchen in Rohren bzw. Tanks geeignet.
  Die wählbaren Gehäusewerkstoffe ermöglichen den Einsatz unter beliebigen Prozeßbedingungen:
  - CPVC – für Prozesse mit mäßiger chemischer Aktivität
  - Polypropylen – für Prozesse mit mäßiger bis aggressiver chemischer Aktivität; auch geeignet für stark basische Milieus
  - Kynar – für Prozesse mit mäßiger bis aggressiver chemischer Aktivität; auch geeignet für stark saure Milieus
• Die Elektroden der HB-Serie gestatten dem Benutzer die Bestimmung des für sein Meßgerät idealen Temperaturkompensators.
  Dabei stehen folgende Optionen zur Wahl: - Honeywell 8550 Ω
  - Widerstandsfühler Pt1000
  - Widerstandsfühler Pt100 (kapillar); für hohe Temperaturen bis 125 °C
  - Widerstandsfühler Pt1000 (kapillar); für hohe Temperaturen bis 125 °C
• erhältlich für Rohr- oder Tankmontage sowie die Installation mit Kugelhähnen
• praktisch unzerstörbar dank extrem robuster Bauweise
• kompatibel mit den meisten industrietauglichen Meßumformern und Analysatoren

• Sie verfügen über die einzigartige, von Barben Analyzer Technology patentierte Referenztechnologie „Axial Ion Path“.
  - Axiale Ionenpfade beugen Elektrolytverunreinigungen vor
  - Axial-Ion-Path-Dichtungsringe verhindern interne Verstopfungen und Leckagen
• defektfreie Lieferung, da Glasbrüche und Leckpfade während der Herstellung ausgeschlossen sind
• vollständige Füllung des Referenzelektrodenbehälters erlaubt herausragende Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und Drücken
• nicht polymerisierter Elektrolyt gewährleistet Kompatibilität mit allen chemischen Substanzen
• großflächige Membran verlangsamt die Entstehung von Ablagerungen und reduziert die Sensordrift
• lange Lebensdauer in Anwendungen mit niedrigen und hohen pH-Werten

Das Modell HB546 verfügt über ein Gewinde zur Montage in Rohren (Inline-Montage) und Tanks (Eintauchmontage). Das 3/4-Zoll-NPT-Außengewinde an der Elektrodenspitze ermöglicht die Installation in verfahrenstechnischen Anlagen, Probeentnahmeleitungen und automatischen Reinigungssystemen. Dank der benutzerdefinierbaren Einbautiefe läßt sich der Sensor perfekt auf den Prozeß abstimmen.
Das Modell HB547 ist für den Einsatz mit spezifizierten Kugelhähnen konzipiert. Die Klemmringverschraubung der Elektrode wird entweder per Schraubenschlüssel (Modell mit 1-Zoll-NPT-Außengewinde) oder per Hand (Modell mit 1-1/4-Zoll-NPT-Außengewinde) angezogen.
Das Modell HB551 ist speziell für Anwendungen gedacht, die einen raschen Sensorwechsel erfordern. Der 1-Zoll-NPT-Außengewindeadapter ermöglicht die Installation in verfahrenstechnischen Anlagen, Probeentnahmeleitungen und automatischen Reinigungssystemen. Der Sensor HB551 wird für den schnellen Ausbau und Wechsel mit einer Sicherungsmutter geliefert.

Die Elektroden der Serie HB komplettieren Honeywells Palette an bewährten pH-Glaselektroden der Serie Meredian und glasfreien pH-Elektroden der Serie Durafet ISFET.

HÄUFIG GESTELLTE FRAGEN:

Wie kompliziert ist die Installation der Elektrode in meinen Prozeß?
Völlig unkompliziert, denn bei der Entwicklung der pH-Elektroden der HB-Serie wurde auf einen einfachen Einbau in alle erdenklichen Prozesse geachtet. Die Elektroden können in Rohre (inline) oder Tanks (eintauchbar) eingebaut sowie mit Kugelhähnen kombiniert werden.

Wie finde ich heraus, ob ich Elektroden der Meredian-, Durafet- oder HB-Serie benötige?
Unter „unproblematisch“ sind normale Umgebungsbedingungen und neutrale pH-Werte zu verstehen.
Unter „mäßig“ sind erhöhte Temperaturen und Drücke sowie pH-Werte zwischen 3 und 11 zu verstehen.
Unter „rau“ sind hohe Temperaturen und Drücke sowie stark saure bzw. basische Milieus zu verstehen

Soll ich für all meine Anwendungen Elektroden der HB-Serie einsetzen?
Nein. Bei Anwendungen, bei denen Elektroden der Serien Durafet und Meredian bereits einwandfrei funktionieren, ist auch mit Elektroden der HB-Serie keine längere Lebensdauer zu erzielen. Die Vorzüge der Elektroden der HB-Serie kommen vor allem bei Anwendungen mit hohen Temperaturen und Drücken sowie chemisch aggressiven Substanzen zum Tragen.

ALLGEMEINE FRAGEN ZUM THEMA PH-MESSUNG:

Was ist ein pH-Sensor?
Im Grunde ist ein pH-Sensor eine Batterie, die aus Meßelektrode und Referenzelektrode besteht. Diese beiden Komponenten erzeugen eine Potentialdifferenz. Die von der „Batterie” (Sensor) erzeugte Gesamtspannung entspricht dabei der Differenz der Spannungspotentiale der beiden Elektroden.

Was ist die Meßelektrode eines Sensors?
Diese Sensorkomponente erzeugt eine Spannung, die proportional zum pH-Wert der gemessenen Lösung ist. Bei der Kombination mit einer Referenzelektrode sendet sie ein Signal im Millivoltbereich an einen Meßumformer bzw. ein Meßgerät, wo das Spannungssignal in einen pH-Wert umgewandelt und angezeigt wird.

Was ist die Referenzelektrode des Sensors?
Hierbei handelt es sich um eine Batteriezelle, die eine konstante Ausgangsspannung liefert und i. d. R. aus einem Silber- bzw. Silberchloridelement sowie einem Kaliumchloridelektrolyten (meist in flüssiger, gelartiger oder halbfester Form) besteht. Die Ausgangsspannung (in mV) wird dann über das Medium (die Flüssigkeit, deren pH-Wert gemessen werden soll) an der Meßelektrode angelegt.

Was ist ein Temperaturkompensator?
Dies ist normalerweise ein Bauteil (Widerstandsfühler, PTC oder Thermistor), dessen Widerstand sich proportional mit der Temperatur der zu messenden Lösung ändert. Der pH-Meßumformer bzw. das pH-Meßgerät misst diesen Widerstand und berücksichtigt den Einfluß der Temperatur auf den Sensor, indem die Steilheit der Meßkurve automatisch entsprechend angepasst wird. Bei konventionellen Meßelektroden aus Glas befindet sich der Temperaturkompensator zumeist in der Nähe der Glasmembran. Diese Position ermöglicht es, die Reaktionszeit bei Temperaturschwankungen des Mediums zu minimieren.

Wie wirkt sich die Temperatur auf die pH-Messung aus?
Eine Erhöhung der Medientemperatur führt gegenüber der ursprünglichen Kalibrierung zu einer steileren, eine Abnahme der Temperatur zu einer flacheren Meßkurve. Bei herkömmlichen Glaselektroden hat die Temperatur bei einem pH-Wert von exakt 7 keinerlei Einfluß. Je weiter der pH-Meßwert jedoch vom Wert 7 abweicht, umso stärker wirkt sich die Temperatur aus. Daher sollte bei allen Prozessen, in denen mit Temperaturänderungen zu rechnen ist, ein pH-Sensor mit Temperaturkompensation gewählt werden, um die Steilheit entsprechend anzupassen.
Ferner gilt es zu bedenken, daß sich die Temperatur bei allen Lösungen auch direkt auf den tatsächlichen pH-Wert auswirkt. Wegen der komplexen Wechselwirkungen in der Zusammensetzung der meisten Lösungen ist es außer bei sehr einfachen Lösungen nicht möglich, den Einfluß der Temperatur auf den tatsächlichen pH-Wert vorherzusagen.

Welche Umstände führen zu einer Beeinträchtigung der Referenzelektrode und somit zu fehlerbehafteten pH-Meßwerten?
Prozeßablagerungen auf der Referenzelektrode erhöhen den Widerstand gegen deren niedrige Ausgangsspannung im Millivoltbereich. Deshalb ist es für präzise pH-Messungen unerläßlich, die Oberfläche der Referenzelektrode des Sensors sauber zu halten. Da sich die Ausgangsspannung der Referenzelektrode aus den verschiedensten Gründen ändern kann, ist es ratsam, die Kalibrierung des Meßumformers bzw. des Meßgeräts regelmäßig auf Genauigkeit zu prüfen.

Die Umstände, die am häufigsten zu fehlerhaften Meßwerten führen, haben mit der Verunreinigung und dem Verlust des Elektrolyten zu tun. Wenn die Referenzelektrode im Rahmen der pH-Messung KCl-Ionen des Elektrolyten „opfert“, nehmen andere Ionen aus der Lösung ihren Platz ein. Mit steigender Konzentration dieser Fremdionen in der Referenzelektrode sinkt die Leistungsfähigkeit der Batterie. Infolgedessen nimmt der Meßfehler zu.
Elektrolytverlust ist zwar unvermeidbar, allerdings gilt es zu bedenken, daß Lösungen mit sehr geringer Ionenstärke zur Erzeugung des Spannungssignals erheblich mehr KCl-Ionen auf Seiten des Elektrolyten erfordern, als dies bei Lösungen mit annähernd derselben Ionenstärke der Fall ist, da der Elektrolytverlust der Referenzelektrode zu groß ist, um die zur präzisen pH-Messung benötigte kalibrierte Steigung der Meßkurve aufrecht zu erhalten.

Welche sonstigen Faktoren können die Referenzelektrode beeinträchtigen?
Die Meßgenauigkeit wird u. a. durch die Bewegung der Lösung um die Referenzelektrode beeinträchtigt. An der Membran kommt es zu chemischen Reaktionen mit dem Medium. Zuweilen entstehen infolge chemischer Reaktionen oder Inkompatibilitäten geringfügige Potentialdifferenzen, die sich nachteilig auf die Gesamtpotentialdifferenz zwischen Referenz- und Messelektrode auswirken können.

Was ist zu tun, wenn der Elektrolyt der Referenzelektrode verbraucht ist?
Bei Elektroden der Serie Durafet II kann der Benutzer den verbrauchten Elektrolyten mit Hilfe von Honeywells Gelnachfüllkit selbst erneuern. Dieses Kit beinhaltet alle erforderlichen Komponenten und ermöglicht so die vollständige Überholung des Referenzsystems. Bei Elektroden der Serie Meredian II wird der großvolumige Referenzelektrodenbehälter mit einem Spezialgel gefüllt, das auch bei höheren Temperaturen seine Viskosität bewahrt. Dies gewährleistet hohe Stabilität und eine lange Lebensdauer der Elektrode. Nach Ablauf der Lebensdauer der Elektrode ist der Austausch der gesamten Elektrode erforderlich.

Wie oft ist die Elektrode zu säubern?
Die Häufigkeit der Elektrodenreinigung wird vom Endbenutzer bestimmt und richtet sich danach, ob zu jedem beliebigen Zeitpunkt präzise pH-Messungen durchführbar sein sollen. Anwendungen in sauberen, wässerigen Lösungen erfordern zumeist einen geringeren Wartungsaufwand als schlammige oder chemisch verunreinigte Medien. Deshalb können an dieser Stelle keine genauen Vorgaben gemacht werden – der Benutzer selbst kann am besten abschätzen, wie häufig die Elektrode zu reinigen ist. Die Elektrodenreinigung selbst gestaltet sich denkbar einfach. Je nach Grad der Verschmutzung der Elektrode genügt Wasser, ein mildes Reinigungsmittel oder eine schwache Säure.

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