اسید سنج | PH متر چیست | PH Meter

اسید سنج چیست ؟ PH Meter
اسید سنج و یا PH متر دستگاهی است که به منظور اندازه گیری میزان اسیدی یا قلیایی بودن مایعات بکار می رود. PH واژه ای است که جهت تعریف میزان یون های معادل هیدروژن موجود در محلول استفاده می شود. اندازه گیری میزان اسیدی بودن مایعات در بسیاری از صنایع از قبیل صنایع غذایی ، دارویی ، صنایع کشاورزی و دامپروری ، تصفیه خانه ها ، آزمایشگاه های صنعتی و پزشکی و در سایر صنایع که اندازه گیری میزان اسید آن مورد نیاز باشد مورد استفاده قرار می گیرد.

ph متر چیست ؟
PH از لغت فرانسوی Hydrogene گرفته شده ، اصطلاح ph که مخفف دو کلمه Hydrogene و power است بیانگر قدرت یونی هیدروژن در آب می باشد به عبارت دیگر نسبت مولوکول های یونیزه شده به غیر یونیزه شده در محیط های آبی را pH می گویند. در واقع درصد اسیدیته و قلیائیت آب را pH میگوییم .درجه اسیدیته یا قلیائیت آب بین صفر و۱۴ متغیر است و عدد ۷ که حد وسط آن می باشد به معنی نقطه مرزی یا خنثی می باشد که به معنی این است که نه آب اسیدی است نه قلیایی.
اگر هر چه از طرف عدد خنثی یعنی ۷ به طرف صفر حرکت کنیم آب به سمت اسیدی کشیده شده و به معنی کاهش pH است و هر چه از عدد خنثی یعنی ۷ به سمت ۱۴ حرکت کنیم آب به سمت قلیایی و افزایش pH حرکت می کند. با اینکه ممکن است یون‌ های مختلفی در محلول شکل بگیرند، ولی آن‌هایی که تعیین می ‌کنند محلول اسیدی یا قلیائی است، به ترتیب یون هیدروژن (H+) و یون هیدروکسیل (OH-) هستند. زمانی که تعداد یون‌ های هیدروژن از تعداد یون‌ های هیدروکسیل در محلول بیشتر باشد، محلول اسیدی است. وقتی‌که تعداد این دو یون برابر باشد، محلول خنثی است. زمانی که تعداد یون ‌های هیدروژن از تعداد یون‌های هیدروکسیل در محلول کمتر باشد، محلول قلیایی (بازی) است.
میزان تشکیل یون در محلول، برای اسیدها و قلیاها متفاوت است. آن دسته‌ای که تقریباً به‌طور کامل یونیزه می‌شوند، اسید یا باز قوی هستند. هیدرو کلرید اسید و سدیم هیدروکسیل مثال‌هایی برای این دسته‌ اند. بقیه اسیدها و بازهای به مقدار کمی یونیزه می‌شوند و اسید یا باز ضعیف هستند. استیک اسید و آمونیوم هیدروکسیل نمونه‌ هایی برای این گروه می‌ باشند. می‌ توان اسیدها و بازها را بنا بر تعداد یون هیدروژنی که در هر مولکول می‌توانند از دست دهند، دسته‌بندی کرد. اگر اسیدی در هر مولکولش فقط یک یون هیدروژن آزاد کند، به آن اسید تک‌ ظرفیتی می‌ گویند.
حتی آب خالص نیز به مقدار خیلی کم به یون هیدروژن و هیدروکسیل تبدیل می‌شود. در دمای 25 درجه سانتی‌گراد، آب خالص همواره دارای 0.0000001 یا 1x10-7 گرم اکی والان در لیتر یون هیدروژن دارد و چون آب خالص خنثی است به همین میزان یون هیدروکسیل نیز دارد. حاصل‌ضرب این دو غلظت برابر با مقدار ثابت 1.0x10-7 در 25 درجه سانتی‌گراد است. اگر غلظت یون هیدروژن یک محلول 1.0x10-4 گرم اکی والان در لیتر باشد، غلظت یون هیدروکسیل در این محلول برابر 1.0x10-10 گرم اکی والان در لیتر خواهد بود. چون در این مورد غلظت یون هیدروژن بیشتر از غلظت یون هیدروکسیل است، محلول اسیدی است.
برای ساده‌تر بیان کردن غلظت یون هیدروژن، به‌جای بیان آن با اعداد اعشاری و توان‌های منفی، مفهوم PH تعریف‌شده است. بیان ریاضی این مفهوم، برابر با منفی لگاریتم غلظت یون هیدروژن در مبنای 10 است. محلولی با غلظت یون هیدروژن برابر 1.0x10-7 گرم اکی والان در لیتر PH برابر 7 دارد.

 
ازآنجایی‌که در محلول ‌های اسیدی غلظت یون هیدروژن بیشتر از 1.0x10-7 گرم اکی والان در لیتر است، مقدار PH آن‌ها کم‌تر از 7 است. بلعکس محلول‌های قلیایی PH بالاتر از 7 دارند.
مهم است که به یاد داشته باشید، تغییر یک واحد در PH برابر با 10 برابر تغییر در اسیدیته یا قلیایی بودن محلول است؛ بنابراین یک محلول با PH=4 در مقایسه با محلولی با PH=5، 10 برابر اسیدی‌ تر است، محلولی با PH=3 در برابر محلولی با PH=5، 100 برابر اسیدی ‌تر است و محلولی با PH=2 در برابر محلولی با PH=5، 1000 برابر اسیدی ‌تر است. محدوده پذیرفته ‌شده برای تغییرات PH از 0 تا 14 است.

 

روش های مختلف اندازه گیری PH
اندازه گیری دقیق تر pH با یک متر الکترونیکی pH بدست می آید. یک سیستم اندازه گیری pH از سه بخش تشکیل شده است: یک الکترود اندازه گیری pH ، یک الکترود مرجع و یک متر با امپدانس ورودی بالا. الکترود pH را می توان به عنوان یک باتری ، با ولتاژ که با pH محلول اندازه گیری شده متفاوت است ، تصور کرد. الکترود اندازه گیری pH یک لامپ شیشه ای حساس به یون هیدروژن است ، با یک خروجی میلی ولت که با تغییر در غلظت یون نسبی هیدروژن در داخل و خارج از لامپ متفاوت است. خروجی الکترود مرجع با فعالیت یون هیدروژن متفاوت نیست. الکترود pH از مقاومت داخلی بسیار بالایی برخوردار است و باعث می شود اندازه گیری ولتاژ با pH دشوار باشد. امپدانس ورودی pH متر و مقاومت نشت از این رو فاکتور های مهم است. pH سنج در اصل تقویت کننده امپدانس بالایی است که ولتاژ دقیقه الکترود دقیق را اندازه گیری می کند و نتایج را مستقیماً در واحدهای pH بر روی صفحه نمایش آنالوگ یا دیجیتال نمایش می دهد. در بعضی موارد ، ولتاژها را می توان برای برنامه های خاص یا برای استفاده با الکترود های یون-انتخابی یا اکسیداسیون-کاهش پتانسیل (ORP) نیز خواند.

 

دو روش کلی برای سنجش میزان PH در آب ها وجود دارد که شامل دو روش زیر است.
1- روش استفاده از PH متر الکتریکی
2- تعیین PH به روش رنگ سنجی

 

1- روش استفاده از PH متر الکتریکی:
اکثر اندازه گیری های PH در آزمایشگاه با استفاده از PH متر به وسیله یک مدار الکتریکی کار می کند. این مدار از یک الکترود شیشه ای و یک الکترود مرجع خارجی و یک ولت متر که پتانسیل الکتریکی را در مدار ثبت می کند، تشکیل شده است. الکترود شیشه ای از یک سیم حامل جریان تشکیل شده است که در داخل یک محلول که PH مشخص دارد فرو برده شود.

 

2-PH متری به روش رنگ سنجی:
این روش شیمیایی که برای تعیین PH استفاده می شود، افزودن یک قطره از یک اندیکاتور اسید – باز به نمونه است. کاغذهای PH اندیکاتور مناسب برای این کار هستند. یک قطره از نمونه روی کاغذ PH قرار داده می شود و این ترتیب رنگ مورد نظر مشاهده می شود. اندیکاتورها مولکول های بزرگ آلی هستند که بر اساس PH محلول تغییر رنگ پیدا می کنند. در محدوده ای از دامنه PH برای هر اندیکاتور تغییر رنگ مشاهده می شود. (معمولا حدود 5/1 واحد PH ( PHهای متوسط در میانه جدول مشاهده می شوند که بر اساس این مقدار PH رنگ های بینابینی نیز در این محدوده ی PH قرار می گیرند
به عنوان مثال : اندیکاتور کروزول قرمز در PH پایین تر از 7 ،رنگ محلول اندیکاتور زرد است و در PH بالاتر از 8/8 رنگ محلول قرمز رنگ است. در مقادیر PH متوسط براساس نوع PH تغییر درجه رنگ محلول به صورت نارنجی خواهد بود.
اندیکاتورهای مختلف زیادی وجود دارند که می توانند تمام محدوده ی PH را تحت پوشش قرار دهند.

 

pH meter
 

کالیبره کردن PH متر
قبل از استفاده از دستگاه PH متر باید دستگاه کالیبره شود. محلول های بافری با PH های معلوم برای چنین کاری مناسب هستند.
دستگاه PH متر را روشن می کنیم، الکترود را با آب مقطر می شوییم . آن را تکان می دهیم تا خشک شود. سپس آن را درون بشری که حاوی محلول بافری با PH 7 است قرار می دهیم صبر می کنیم تا عدد روی صفحه نمایش ثابت شود. الکترود را با آب مقطر می شوییم به خوبی آن را تکان می دهیم تا آب آن گرفته شود. بعد داخل محلول بافر با PH 4 قرار می دهیم تا PH متر به حالت ثبات قرار گیرد.
کالیبره کردن دستگاه را از طریق اندازه گیری در PH استاندارد 7 کنترل می نماییم. برای انجام این کار الکترود باید در داخل محلول قرار گیرد.در این مرحله PH متر آماده است.
در این مرحله مقدار کافی از نمونه را داخل بشر 100 میلی لیتر می ریزیم و الکترود را داخل آن غوطه ور می کنیم و می گذاریم حدود 2 دقیقه دستگاه به حالت ثبات نماند، وقتی عدد روی دستگاه ثابت شد از روی صفحه نمایش مقدار PH نمونه مورد نظر را می خوانیم.

کاربرد انواع اسید سنج ها
اسید سنج های مختلف برای کاربرد های مختلف طراحی گردیده اند که دو نوع بسیار رایج مدل های پرتابل و مدل های قابل نصب هستند. مدل های پرتابل بیشتر مصارف آزمایشگاهی دارد ولی نمونه های قابل نصب با خروجی پیوسته اطلاعات و میزان PH را در هر لحظه مانیتور میکند .در مواردی که اندازه گیری به صورت پیوسته مد نظر است باید از ترانسمیتر PH متناسب استفاده کرد و میزان اسیدی بودن را به صورت همزمان به اتاق کنترل یا مانیتورینگ فرستاد.
به طور کلی از اسید سنج ها در بسیاری از صنایع از قبیل صنایع غذایی،دارویی، صنایع کشاورزی و دامپروری ، تصفیه خانه ها ، آزمایشگاههای صنعتی و پزشکی و در سایر صنایع که اندازه گیری میزان اسید آن مورد نیاز باشد استفاده می شود.

PH-2 l
 

پارامترهای مهم در انتخاب یک اسید سنج
در انتخاب یک اسید سنج باید به موارد زیر توجه داشت:
• دقت اسید سنج
• نوع پراب دستگاه ، کاربرد و نحوه نصب
• طول کابل سنسور ( در مواردی که زیاد باشد نیاز به پری آمپلیفایر یا تقویت کننده داریم )
• داشتن کنترلر و نمایشگر اسید در مدلهای قابل نصب
• رزولوشن دستگاه اندازه گیری
• قابلیت کالیبره کردن
• قابل اتصال به کامپیوتر

 

اثر دما بر pH :

درجه حرارت بالاتر از 25 درجه سانتیگراد : جبران دما pH بالا را کاهش می دهد و pH کم را بالا می برد و در نتیجه مقدار آن به خنثی نزدیک می شود. درجه حرارت زیر 25 درجه سانتیگراد : جبران درجه حرارت باعث افزایش pH بالا (اساسی تر) و pH کم (اسیدی تر) می شود ، و در نتیجه مقادیری دورتر از خنثی قرار می گیرد. استفاده از نیاز به جبران دما یا عدم استفاده از آن ، مربوط به دقت pH لازم است. به عنوان مثال ، اگر میزان دقت آن pH 0.1 pH pH باشد ، در pH 6 و درجه حرارت 45 درجه سانتیگراد (113 درجه فارنهایت) ، خطا 0.06 است ، خوب در حد نیازهای دقیق. از طرف دیگر ، با همان میزان دقت pH pH 0.1 ± ، کارکردن در pH 10 و 55 درجه سانتیگراد (131 درجه فارنهایت) خطای 0.27 pH را به همراه دارد و باید از جبران خسارت استفاده کرد.

در صورت نیاز به جبران خسارت می توان از یکی از دو روش انجام داد. اگر دما در نوسان باشد ، باید از جبران ساز اتوماتیک استفاده شود. اگر دما در چند درجه سانتیگراد ثابت باشد ، می توان از جبران ساز دستی استفاده کرد. در صورت عدم نیاز به جبران ساز ، می توان یک مقاومت ثابت در سراسر پایانه های جبران کننده دما نصب کرد. هر یک از دستگاه های فوق - جبران ساز خودکار ، جبران ساز دستی یا مقاومت ثابت - به عنوان تابعی از مدار الکترونیکی pH سنج عمل می کند. به این ترتیب ، اطلاعات و قطعات باید از تولید کننده کنتور بدست آید. در صورت استفاده از جبران ساز های اتوماتیک ، همیشه باید در محل مشابه الکترود pH قرار داشته باشند. هنگامی که الکترودها در بافر کالیبره می شوند ، جبران کننده دما نیز باید در بافر باشد. در یک روش مشابه ، یک جبران ساز دمای دستی باید تنظیم شود تا منعکس کننده دمایی باشد که الکترود pH در طول هر دو کالیبراسیون و عملکرد در معرض آن باشد.

 

چالش ها در زمان اندازه گیری ph :

مطمئناٌ زمان اندازه گیری ph مشکلاتی برای اندازه گیری به وجود می آید. لیست زیر انواع مشکلی را که می توانید هنگام اندازه گیری pH و نحوه رسیدگی به آنها انتظار داشته باشید نشان می دهد.
- ابزار دقیق اغلب با ایجاد خطای تکرارپذیری ، سر و صدای اندازه گیری یا هیسترزیس دریچه منبع اختلال در سیستم های pH است.
- اگر نقاط تنظیم بر روی اجزای شیب دار منحنی های تیتراسیون باشد ، حلقه های pH درون خط ، بدون در نظر گرفتن حالت های کنترل و تنظیم ، نوسان می کنند.
- مجتمع های فرونشانی الکترود pH با خاتمه غیرقابل انعقاد در زیر سطح مایع در نهایت خاتمه مرطوب دارند.
- دریچه های کنترل کننده معرف که به سیستم تزریق داخل سیستم نزدیک نیستند ، باعث تاخیر در تحویل معرف به اندازه کافی بزرگ برای توصیف ابزارهای کلمات تجاری شما می شوند که ممکن است خارجی به نظر برسند.
شما برای تشخیص مشکلات به یک جریان سنج یا یک هشدار دهنده نیاز دارید.
- سیگنال های جریان مستقیم باید با خروجی های کنترل کننده pH ضرب شوند و برای کار مستقیم شیرهای معرف یا ایجاد نقاط کنترل جریان معرف استفاده شوند.
- تأخیرهای حمل و نقل به الکترودهای pH در خانه های آنالایزر بیش از مهلت های اختلاط خواهد بود - به گونه ای که افزایش راحتی در بررسی الکترودها با کاهش راحتی در بررسی ضبط روند.
- الکترودهای تزریقی باید ترجیح دهند که هر زمان ممکن امکان استفاده از قطعات نگهدارنده را داشته باشند تا مشکلات تعمیر و نگهداری و زمان پاسخگویی را بهبود بخشند - اما همه الکترودهای تزریقی برابر نیستند.
- اگر لازم نیست آنها را کنترل کنید مخازن بزرگ خوب هستند. از حجم بالادست برای کاهش مصرف معرف یا پایین دست برای کاهش خطای کنترل استفاده کنید.

هدایت سنج | کنداکتیویمتر | EC متر

کنداکتیویمتر چیست ؟
میزان رسانایی و یا هدایت الکتریکی مایعات را می توان به وسیله هدایت سنج یا کنداکتیویمتر اندازه گیری کرد. هدایت الکتریکی رابطه مستقیمی با نمک های رسانای موجود در مایع دارد و هر چه نمک های رسانا بیشتر باشد هدایت الکتریکی بیشتر می گردد. از هدایت سنج های الکتریکی به منظور آنالیز آب ، آزمایشات محیطی و همچنین در مراحل تولید که نیاز به بررسی رسانایی محلول وجود دارد استفاده می شود.

آب مقطر یا آب خالص تقریباً هادی جریان الکتریسیته نیست ولی اگر در آب نمک های ‌محلول ‌وجود ‌داشت ‌باشد آب را هادی جریان ‌الکتریسیته می کند، ‌هر چه مقدار املاح حل شده در آب بیشتر باشد قابلیت هدایت الکتریکی نیز افزایش می یابد؛ به عبارت دیگر مقاومت الکتریکی آن کاهش می یابد. با توجه به ‌نقش درجه ‌حرارت در میزان هدایت الکتریکی آب، اندازه گیری ها نسبت به درجه حرارت استاندارد که همان 25 درجه ‌سانتیگراد ‌است بایستی اصلاح گردد. ‌هدایت ‌الکتریکی به ازاء افزایش هر درجه سانتی گراد تقریباً 2 درصد افزایش می ‌یابد.
واحد هدایت الکتریکی که آن را با (EC  (Electric meter نیز نمایش می دهند ohm-1 یا mho می باشد و واحد هدایت الکتریکی ویژه آب µ mho/cm (میکرو موس بر سانتیمتر) که در سیستم SI با µSiemens/cm (میکرو زیمنس بر سانتیمتر) نمایش داده می شود.
هدایت الکتریکی آب باران بین 2 تا 100 میکر وموس بر سانتیمتر تغییر می کند و ‏در آب های سطحی و زیرزمینی از حدود 90 میلی موس بر سانتیمتر شروع شده و به چندین هزار میکروموس می رسد. هدایت الکتریکی آب دریاهای آزاد حدود 90000 ‏ میکروموس است که در دریاچه های شور چندین برابر دریاهای آزاد است.
با توجه به نوع کاربرد هدایت سنج های مختلفی وجود دارد به عنوان مثال  EC متر قلمی، EC متر پرتابل و EC متر رومیزی هرکدام مزایایی برای کاربر ایجاد می کنند و طبیعتا محدودیت هایی هم دارند. انواع قلمی و پرتابل طوری طراحی شده اند که برای استفاده در محیط خارج از آزمایشگاه مناسب باشند. نوع رومیزی قابل حمل به خارج از آزمایشگاه نیست، معمولا با برق شهری کار کند و علاوه بر هدایت الکتریکی قابلیت اندازه گیری میزان شوری  (TDS)، مقاومت الکتریکی، PH ، دما و NaCl موجود را دارد. کالیبراسون اتوماتیک، کالیبراسیون چند نقطه ای و قابلیت ذخیره اطلاعات امکانات دیگری است که امروزه بیشتر تولیدکنندگان روی دستگاه ها قرار می دهند.

عوامل موثر بر هدایت الکتریکی
1- درجه حرارت : با افزایش درجه حرارت هدایت نیز افزایش می یابد بطوریکه با افزایش یک درجه حرارت هدایت الکتریکی دو درجه افزایش می یابد . هدایت آب را بطور استاندارد در 25 درجه سانتیگراد اندازه می گیرند . به همین دلیل بیشتر کنداکتیوی مترها شامل ویژگی جبران اتوماتیک دما می باشند.
2- گازها محلول در آب نظیر CO2و NH3  باعث بالا رفتن هدایت می شود.
3- یون های H+ و OH- باعث افزایش هدایت می شوند .بنابراین برای اندازه گیری هدایت باید محلول تقریبا خنثی باشد ، بطور مثال برای اندازه گیری هدایت در حضور آمونیاک نمونه را باید با اسید گالیک خنثی کرد .

رابطه  EC با TDS
در آب تقریباً خالص رابطه بین هدایت الکتریکی و غلطت کل املاح به صورت زیر است:

EC=2TDS

وقتی غلظت ناخالصی ها در آب زیاد شود ، یون ها بر روی حرکت یکدیگر اثر منفی گذاشته و دیگر هدایت الکتریکی محلول با غلظت یون ها رابطه خطی نخواهد داشت. در واقع رابطه بین TDS و EC برای هر نمونه آب فرق دارد و بستگی به غلظت و نوع ناخالصی های موجود در آب دارد.برای بسیاری از آب های شهری و طبیعی EC (μmho/cm)= (mg/l)TDS  می باشد.

کاربرد اندازه کنداکتیوی متر یا هدایت سنج
هدایت سنج ها جهت آنالیز آب خالص، آزمایشات محیطی جهت تعیین سلامت حوضچه ها و سایر بستر های آب به کار می روند. هچنین تعدادی از مراحل تولید مانند ترکیب کردن یا شستشو pcb به رسانایی محلول حساس هستند و اندازه گیری رسانایی امری الزامی است.
همچنین هدایت سنج ها در تصفیه آب، آکواریوم، نوشیدنی ها، مکان های تخم گذاری ماهی ها، تهیه غذا، عکاسی، آزمایشگاه، صنعت کاغذ سازی، صنعت آبکاری و کنترل کیفیت کاربرد دارند.

 

نکات مهم در انتخاب یک کنداکتیوی متر یا هدایت سنج
•    بازه اندازه گیری
•    دقت اندازه گیری
•    دارا بودن سنسور دمایی ، ATC (جبران ساز دمایی اتوماتیک)
•    دارابودن استاندارد IP67، ضد آب
•    قابلیت کالیبره کردن اتوماتیک
•    قابلیت سنجش ph ‌تا 14 با قابلیت اندازه گیری اکسیژن تا 20 ppm
•    قابلیت سنجش PH, EC, TDS, MV

 

ECمتر چگونه اندازه گیری می کند؟
یک ECمتر از دو قسمت تشکیل شده است: یک فنجان اندازه گیری و خود متر. شما باید اندازه گیری را به شرح زیر انجام می دهید:
* مهم است که فنجان برای اندازه گیری کاملا تمیز باشد. بنابراین ابتدا آن را با آب نمک معدنی بشویید.
* مایع مورد نظر برای اندازه گیری EC را در فنجان اندازه گیری قرار دهید. فنجان را تا آستانه پر کنید.
* ECمتر را روشن کنید.
* ECمتر را چند دقیقه در فنجان اندازه گیری بگذارید. الکترونیک در ECمتر داده ها را پردازش کرده و تصحیح دما را اعمال می کند.
* اگر ECمتر دارید که تصحیح دما را انجام نمی دهد ، ابتدا ECمتر را در مایع کالیبراسیون با همان دمای نمونه ای که از آن می خواهید EC را کالیبره کنید.
* مقادیر را بخوانید.
* ECمتر را خاموش کرده و لیوان اندازه گیری را با آب مقطر شستشو دهید.

تفاوت بین سختی سنج و EC متر
حتی اگر می توانید از نتایج EC برای تعیین سطح TDS (سختی سنج) استفاده کنید ، این کنتورها متفاوت هستند ، به همین دلیل تبدیل نتایج دقیق TDS را ارائه نمی دهد سختی سنج هر دو ذره تولید کننده EC و آنهایی که الکتریسیته ندارند را اندازه گیری می کند.
بنابراین ، عوامل تبدیل EC به TDS بسته به محتویات موجود در نمونه متفاوت است. این عوامل عموماً از 0.4 تا 1.0 متغیر است. گفته می شود ، ماده ای که بر میزان EC تأثیر نمی گذارد ، اما بر میزان TDS تأثیر می گذارد ، اندازه گیری EC را برای تعیین مقادیر TDS کافی نمی کند.
EC متر معمولاً برای تهیه مقادیر تقریبی TDS به TDS اندازه گیری و تبدیل می شود. علاوه بر این ، سختی سنج به طور خودکار مقدار EC را که توسط ضریب تبدیل تعیین می شود ، تبدیل می کند. برای به دست آوردن مقدار واقعی TDS ، شما باید نمونه خود را به آزمایشگاه ببرید و در آنجا بررسی شود. شاید فکر کنید که بهتر است از متری استفاده کنید که وسیع ترین محدوده اندازه گیری را داشته باشد. با این وجود ، با استفاده از یک متر که در یک منطقه خاص متمرکز است ، دقت نتایج خود را افزایش دهید.

سختی سنج آب یا TDS متر چیست؟

سختی سنج آب چیست ؟ دستگاه سختی سنج یا TDS وسیله ای است جهت اندازه گیری مجموع ذرات محلول در مایعات که نشان دهنده ی یون های نمکی موجود در آب می باشد. TDS مخفف Total Dissolved Solid و به معنای کل جامدات محلول است که معادل مجموع غلظت همه یونهای موجود در آب می باشد که به وسیله سختی سنج ها می توان آن را اندازه گیری کرد. واحد سنجش سختی TDS میلیگرم در لیتر Mg/l می باشد که (PPM (part per thousand نیز نامیده می شود. با توجه به اینکه عبور مقدار سختی در آب از حد مجاز آن می تواند منجر به بروزخطراتی برای سلامتی انسان گردد، اندازه گیری مقدار سختی بوسیله سختی سنج ها با دقت بالا ، از موارد مورد توجهی می باشد.
سختی کلی بیانگر مقادیر یون های منیزیم و کلسیم حل شده در آب می باشد . در واقع سختی کلی وسیله ی سنجش یون های فلزاتی چون کلسیم ، منیزیم و روی می باشد که بر اثر عبور آب باران از میان سنگ ها به وجود می آیند .
در بیش تر آب ها ترکیبی از کلسیم ، منیزیم ، نمک و مقادیر کمی از سایر فلزات وجود دارد که این سختی ها به رسیدگی و جلوگیری از افزایش یون های محلول احتیاج دارد . ابتدا در آب سختی موقت شکل گرفته و با ورود کربنات به آب ، سختی کلی شکل می گیرد .

 حداکثر مقدار مجاز TDS آب آشامیدنی در استاندارد آب شرب ذکر شده است. این مقدار در استاندارد آب شرب ایران 1500 و در شرایط ویژه 2000 میلی گرم در لیتر ذکر شده است.
با توجه به اینکه قلیایی، اسیدی و سختی محلول با هم رابطه ی مستقیم داشته و افزایش یکی از آنها سبب افزایش دو تای دیگر نیز می شود، بسیاری از دستگاه های سنجش توانایی اندازه گیری چندین پارامتر را دارا می باشند و اغلب می توانند قلیائیت، اسیدیته، کلرید، سختی کل، اکسیژن، کلر، آمونیاک، فسفات،هیدرازین را اندازه گیری کنند. این نوع دستگاه ها از نظر روش سنجش به دو گروه تقسیم می شوند:

 

۱- کیت حجم سنجی
رایج ترین و دقیقترین روش سنجش برای اندازه گیری غلظت یون ها در آب، کیت های حجم سنجی می باشند. در این روش از یک استوانه کوچک و ظرف های مجهز به قطره چکان استفاده می شود. استوانه تا خط نشانه از نمونه، پر و معرفهای لازم به آن اضافه می گردد. قطره قطره از محلول استاندارد به نمونه اضافه می شود. زمانی که تمام یون های مورد نظر با محلول استاندارد واکنش دهد، نمونه تغییر رنگ خواهد داد. این نقطه پایانی شناخته می شود. تعداد قطرات مصرفی از محلول استاندارد ضربدر ضریب مشخص، غلظت یون مورد نظر را تعین خواهد کرد.

 

2- کیت رنگ سنجی
توسط این نوع کیت، غلظت یون مورد نظر از طریق رنگ سنجی اندازه گیری می شود. مقدار معینی از معرفهای شیمیایی به نمونه اضافه می شوند، این معرفها با یون مورد نظر واکنش می دهد و رنگ خاصی ایجاد می کند، غلظت یون توسط مقایسه شدت رنگ ایجاد شده با نمونه رنگهای ظرف آزمایش تععین می شود.

SAKHTI2
پارامترهای مهم در انتخاب سختی سنج
• قابلیت اندازه گیری پارامترهای مختلف( PH، , EC, TDS, ORP شوری, کنداکتیویمتر, سختی, هدایت)
• دقت اندازه گیری
• محدوده اندازه گیری
• قابلیت کالیبره کردن اتوماتیک
• داشتن استاندارد IP57 برای بدنه ضد آب و مقاوم ABS
• قابلیت اتصال به کامپیوتر
• قابلیت ثبت اطلاعات

 

TDS متر چگونه کار می کند؟
TDS متر با هدایت کار می کند و رسانایی آب را اندازه گیری می کند. با PPM (قطعات در هر میلیون) اندازه گیری می شود.
آب خالص H2O یا آب مقطر الکتریسیته را هدایت نمی کند ، بنابراین اگر یک دستگاه TDS متر در آب کاملاً مقطر غوطه ور شود ، در صورت وجود اثری از مواد معدنی در آب ، "0" یا تعداد بسیار کم حاصل می شود. این بار الکترون ها است که مواد معدنی منتقل کننده الکتریسیته را تشکیل می دهد. به طور خلاصه ، آب با مواد معدنی بیشتر برق بیشتری نسبت به آب بدون مواد معدنی هدایت می کند.
اگر نمک آشپزخانه را در یک آب مقطر قرار دهیم ، خواهیم دید که میزان خوانش TDS متر بسته به مقدار نمکی که اضافه می کنیم ، افزایش می یابد. افزودن نمک بسیار کم می تواند هدایت را به میزان قابل توجهی تغییر داده و مقدار آن را فقط با کمی نمک از 0 به 500 ppm تغییر دهد.

نمک یک کلرید سدیم است و از دو ماده معدنی تشکیل شده است. اگر این دو ماده معدنی ، سدیم و کلرید را به آب اضافه کنیم ، بار الکترونیکی این عناصر باعث هدایت الکتریسیته ، افزایش رسانایی و اندازه گیری TDS در آب می شود.

 

آیا می توان متوجه شد که چه مواد معدنی در آب با دستگاه سختی سنج حل می شوند؟
نه. تشخیص مواد معدنی مختلف در آب امکان پذیر نیست. TDS متر یک اندازه گیری هدایت عمومی را محاسبه می کند که به مقدار کلی مواد معدنی محلول در آب بستگی دارد. بنابراین ، ما نمی توانیم بدانیم که کلسیم ، منیزیم یا پتاسیم ، مثلاً آب ، چه سطحی دارد.

 

آیا سختی سنج کیفیت آب را نشان می دهد؟
خیر. برای آگاهی از کیفیت آب ، لازم است تجزیه و تحلیل کاملی از آب انجام شود.

اگر یک TDS متر در یک لیوان آب بطری معدنی ضعیف غوطه ور شود ، مقدار قرائت بسیار کم خواهد شد ، در حدود 50 ppm.
اگر در آب بطری معدنی تری غوطه ور شود ، به تعداد ppm 500 می رسد.
اگر در آب معدنی بالا غوطه ور شود ، به عددی بالاتر از 1500 ppm می رسد.
در هر سه مورد آنها آب بطری مناسب برای مصرف اما با سطح مواد معدنی و رسانایی متفاوت هستند. ما نمی توانیم نتیجه بگیریم که آب با مواد معدنی کمتر از آب با مواد معدنی بیشتر بهتر است ، زیرا خواندن دستگاه TDS متر نتیجه ای در مورد کیفیت آنها ارائه نمی دهد.

 

 آیا می توان آلودگی را با TDS متر کشف کنید؟
نه ، زیرا این یک خوانش عمومی برای رسانایی است. برای شناسایی آلودگی لازم است تجزیه و تحلیل دقیق آب انجام شود. به همین دلیل در شبکه های آب آشامیدنی که معیارهای WHO را رعایت می کنند استفاده از فیلتر را محدود می کنند.

 

آیا برای تست آب لوله کشی باید TDS متر خریداری کنید؟
TDS متر جایگزین آزمایش آب نیستند ، اما می توانند نقش مهمی در نظارت بر کیفیت آب خانه شما داشته باشند.
از آنجا که مواد جامد محلول در اکثر مواد معدنی وجود دارد ، باغداران با دانستن اینکه با چه گیاهانی آبیاری می کنند سود می برند. سطح بالاتر TDS برای اکثر گل ها و سبزیجات مفید است. طرفداران آب قلیایی و بسیاری از مزایای آن برای سلامتی نیز خوشحال هستند که می دانند چه چیزی می نوشند.
به همین ترتیب ، بررسی سطح مخازن ماهی زیستگاه را بهبود می بخشد و هزینه های آزمایش را کنترل می کند. غلظت TDS بالای 300 میلی گرم در لیتر ممکن است شفافیت آب را کاهش داده و فتوسنتز را در گیاهان حساس آبزی کاهش دهد. همچنین می تواند به بی نظمی در دمای آکواریوم و مشکلات گوارشی ماهی کمک کند. فیلترهای آکواریوم فقط مواد جامد معلق (TSS) را حذف می کنند.
پس از آزمایش ، متخصصان آکواریوم می توانند آب شیر را قبل از افزودن آن به مخزن ، با یک متر آزمایش کرده و آن را با آب تصفیه شده مخلوط کنند تا به تعادل ایده آل TDS برسند و در عین حال نوارهای تست گرانتری را صرفاً برای عیب یابی مواد خاص ذخیره کنند. این یک پس انداز کننده پول است.

سرانجام ، آلودگی چاه های کم عمق به مواد جامد در مناطق مستعد طغیان غیر معمول نیست. با یک بررسی سریع با TDS متر می توان به شما پی برد که آیا سیلاب در چاه شما نفوذ کرده است یا خیر و آزمایش بیشتری لازم است.
TDS مترها همچنین می توانند آب شهری را در هر زمان که تغییر غیرمنتظره ای وجود دارد ارزیابی کنند. به عنوان مثال وقفه اصلی آب ، ممکن است باعث افزایش شدید مواد جامد محلول شود که می تواند آلودگی های بالقوه خطرناکی را با خود حمل کند.
اگر فقط توانایی تست آب یا TDS متر دارید ، تست را انتخاب کنید. اما با کمتر از 20 دلار ، یک متر آرامش خاطر کافی را برای سرمایه گذاری ارزشمند فراهم می کند.
اگر از قبل سختی سنج آب دارید ، یک قدم جلوتر در مدیریت ایمنی آب خود هستید. اما از آنجا که مدل های قدیمی و کم حساس ، مواد جامد محلول کمتری را با بار الکتریکی کم تشخیص می دهند ، اگر سنسور شما بیش از دو سال باشد ، از فن آوری پیشرفته تری بهره خواهید برد.

ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر چیست و کاربرد آن

ترانسمیتر فشار یا پرشر ترانسمیتر چیست و کاربرد آن

ترانسمیتر فشار (Pressure Transmitter پرشر ترانسمیتر، منتقل کننده فشار) از جمله تجهیزات پرکاربرد ابزار دقیق  جهت کنترل فرآیندهای صنعتی می باشد که اغلب برای اندازه گیری فشار گاز یا مایع به کار می رود.

ترانسمیتر فشار ، که اغلب به آن پرشر فشار گفته می شود ، مبدل ای است که فشار را به یک سیگنال الکتریکی آنالوگ تبدیل می کند. اگرچه انواع مختلفی از مبدل های فشار وجود دارد ، اما یکی از رایج ترین آنها مبدل پایه کرنش-گنج است.

تبدیل فشار به یک سیگنال الکتریکی با تغییر شکل بدنی فشارهای فشار که به دیافراگم مبدل فشار متصل شده و به یک پیکره پل گندم سنگ وصل می شود ، حاصل می شود. فشار وارد شده به مبدل فشار باعث انحراف دیافراگم می شود که فشار را به دهانه ها وارد می کند. فشار باعث تغییر مقاومت الکتریکی متناسب با فشار می شود.

محل نصب ترانسمیتر فشار
محل نصب ترانسمیترها روی لوله ها و مخازن در سراسر محوطه در نقاط اندازه گیری می باشد. در مجموع ترانسمیترها از سه قسمت اصلی تقویت کننده، مبدل (ترانسدیوسر) و حس کننده ساخته شده اند.

ترانسمیترها در دو نوع نیوماتیکی والکتریکی تولید شده اند. خروجی ترانسمیتر های الکتریکی بین ۴ تا ۲۰ میلی آمپر است  و ترانسمیتر های نیوماتیکی بین ۳ تا ۱۵ psi بر حسب تغییرات کمیت ورودی می تواند تغییر کند.  قابل توجه است که قسمت های مبدل و تقویت کننده برای انواع ترانسمیترها یکسان است و برای کمیت های مختلف تنها قسمت حس کننده تفاوت دارد.

به عنوان مثال درمورد ترانسمیتر های فشار قسمت حس کننده به درجه فشار حساس  است و در مورد ترانسمیتر درجه حرارت ،قسمت حس کننده به (دما) درجه حرارت حساس  است. برای کالیبره کردن  یا مدرج کردن ترانسمیترها  براساس دستور سازنده با دادن ورودی های مشخص خروجی را باید تنظیم کنیم.به طور مثال  در صورتی که ورودی صفر است خروجی ترانسمیتر نیوماتیکی باید ۳ psi بشود و و در صورت حداکثر بودن ورودی در خروجی باید ۱۵ دیده شود.

ترانسدیوسر  وسیله ای است که کار آن تبدیل حالات انرژی به یکدیگر است ، یعنی  در صورتی که همراه ترانسدیوسر  یک سنسور فشار داشته باشیم ، پارامتر  توسط سنسور فشار اندازه گیری می شود و مقدار مشخص شده به ترانسدیوسر تحویل داده می شود ، بعد ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و قابل فرستادن به وسیله سیم های فلزی ، تبدیل می کند. در نتیجه همیشه خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی می باشد که می تواند ویژگی ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را در سمت دیگر خط تغییر دهد ، البته  باید در نظر داشت که سنسور انتخابی از نوع سنسورهایی باشد که مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند به طور مثال دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی به ترانسدیوسر  وارد شده و سپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده می شود.

معرفی پرشر ترنسمیتر 
ترانسمیتر فشار هم در کنترل فشار و نمایش مقدارهای فشار به کار می رود هم به عنوان ترانسمیتر مقادیر سطح مایعات در مخازن کاربرد دارد و در مدل های دیفرانسیلی ( ترانسمیتر اختلاف فشار ) در مانیتورینگ و کنترل به کار برده می شوند. این تجهیزات اگر در نوع مدل های قلمی باشند دارای قیمت ارزان هستند. ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری دقیق فشار مکانیزم های متفاوتی را به کار می برد که در اکثر مدل ها از نوع استرین گیج در المان سنسور ترانسمیتر استفاده می شود. نکته دیگر دقت وسایل می باشد که در ترانسمیترهای آزمایشگاهی دقیق و یا پیشرفته تا بیست و پنج صدم درصد و یا بالاتر و در مدلهای عادی و معمولی تا نیم درصد می باشد.

 

انواع ترانسمیتر فشار :
•    ترانسمیتر فشار به همراه نمایشگر
•    ترانسمیتر فشار مخصوص محیط های انفجاری
•    ترانسمیتر فشار تفاضلی
•    ترانسمیتر فشار هوشمند
•    ترانسمیتر فشار پایین
•    ترانسمیتر فشار صنعتی
•    ترانسمیتر فشار قلمی
هم چنین دسته ای از ترانسمیترهای فشار موجود هستند که برای اندازه گرفتن شکل پویای تغییرات سریع طراحی می شوند. مثالی که می توان از کاربرد این نوع ترانسمیترهای فشار بیان کرد اندازه گرفتن فشار احتراق سیلندر موتور و یا گاز توربین است.

خازن سنج چیست

LCR متر چیست ؟
خازن سنج یا ظرفیت سنج خازن (Capacitance Meter) دستگاهی است که ظرفیت خازن و یا انرژی الکتریکی ذخیره شده در خازن را اندازه گیری می کند. می توان به وسیله پراب های دستگاه و یا محل در نظر گرفته شده برروی دستگاه، خازن را به خازن سنج متصل نمود و ظرفیت آن را اندازه گیری کرد. خازن سنج ها قادر هستند ظرفیت خازن را با دقت و سرعت بالا در رنج های مختلف اندازه گیری کنند و بر روی نمایشگر خود نمایش دهند. از خازن سنج ها میتوان در کلیه آزمایشگاههای مهندسی الکترونیک، کارخانه ها، فروشگاههای خدماتی و مدارس استفاده کرد.

خازن یک المان الکتریکی است که از دو صفحه موازی فلزی که در میان آن لایه ای از هوا یا عایق قراردارد، تشکیل شده است، وظیفه خازن نگهداری انرژی الکتریکی می باشد و به همراه مقاومت ها در مدارات تایمینگ استفاده می شوند.
ظرفیت خازن معیاری برای اندازه گیری توانایی نگهداری انرژی الکتریکی است. که این ظرفبت را می توان به وسیله خازن سنج و یا ظرفیت سنج خازن اندازه گیری کرد. واحد اندازه گیری ظرفبت فاراد(F)  می باشد،1 فاراد واحد بزرگی است به همین دلیل در خازن ها از واحدهای کوچکتر مانند میکرو فاراد، نانوفاراد و پیکوفاراد استفاده می کنند.