Bài giảng thiết bị đo LDO Hach: Ứng dụng cho phòng thí nghiệm và đo liên tục trong quy trình sản xuất

Thiết bị đo LDO của Hach dùng cho phòng thí nghiệm và đo liên tục tại quy trình sản xuất

Nội dung trình bày

• Công nghệ đo tiên tiến

– Hệ thống Galvanic và Polarographic – Luminescent Dissolved Oxygen LDO

• Giảm chi phí bảo dưỡng • Chuẩn xác, tin cậy và dễ sử dụng • Thiết bị

– LQ10/20 cầm tay – Đầu đo LDO process

Kỹ thuật đo DO

• Có 3 kỹ thuật đo oxy hòa tan:

– Galvanic – Clark (Polarographic) – Luminescence (HACH LDO™)

Phương pháp Galvanic

Ag Cathode

Fe Anode

Fe2+

• Hai điện cực bằng 2 vật liệu kim loại khác nhau được nhúng trong một dung dịch

• Một phản ứng tự phát xảy ra giữa 2 kim loại.

Phương pháp Galvanic

• Oxygen đi vào cell

Ag Cathode

Fe Anode

Fe2+

thông qua một màng ngăn và được khử tạo thành hydroxide (OH) tại điện cực dương. • Dòng điện tích tỉ lệ với

nồng độ oxy

O2

Phương pháp Galvanic

Ag Cathode

Fe Anode

Fe2+

4e-

• Phản ứng tế bào phân hủy chất điện ly, cực âm và oxy thể hoàn tất phép đo.

Phương pháp Polarographic

4 thành phần cơ bản:

Voltage

Ag+

1. Cực âm 2. Cực dương 3. Dung dịch điện ly 4. Màng ngăn

Ag

Anode

Au Cathode

Phương pháp Polarographic

Voltage

Ag+

Ag

• Một điện thế phân cực không đổi được áp vào chạy qua các điện cực. • Khi oxy thẩm thấu qua màng, bị khử tại cực dương.

Anode

Au Cathode

O2

Phương pháp Polarographic

Voltage

Ag+

• Dòng điện tích sinh ra từ cực âm đến cực dương được tỉ lệ thuận với lượng oxy hòa tan trong chất điện ly.

Ag

Anode

Au Cathode

Hiệu chuẩn – Tại sao?

• Thường xuyên hiệu

Ag Cathode

Fe Anode

Fe2+

chuẩn đối với các điện cực dùng phương pháp Galvanic & Polarographic vì: – Để điều chỉnh cell

không bị cạn chất điện ly.

– Để điều chỉnh cell khi cực âm bị tiêu hao

Luminescent Dissolved Oxygen

• Kỹ thuật tiên tiến trong đo

đạc oxy hòa tan

• Loại bỏ gần như hầu hết các điểm yếu của phương pháp điện hóa truyền thống • Giảm thời gian bảo dưỡng

và chi phí

sc100, LDO-Sensor

Luminescent Dissolved Oxygen

Cảm biến Hach

LDO™ :

Cảm biến nhiệt

Đèn LED đỏ

Đèn LED xanh

Diot quang

LDO™ hoạt động như thế nào?

1,2

Normierte Intensität

Cảm biến LDO™

1,0

Tín hiệu kích thích

0,8

Cảm biến Vỏ ngoài

0,6

0,4

0,2

Zeit [us]

0,0

100

Photo Diode

LDO™ hoạt động như thế nào?

1,2

Normierte Intensität

1,0

Cảm biến LDO™

0,8

Tín hiệu kích thích

Cảm biến

Đường phát quang

0,6

Vỏ ngoài

0,4

Không có O2

0,2

Zeit [us]

0,0

100

Photo Diode

LDO™ hoạt động như thế nào?

1,2 Intensity (normed)

LDO™ Sensor

1,0

Tín hiệu kích thích

0,8

Sensor

Đường phát quang

0,6

Sensor cap

Không có O2

0,4

0,2

Time [us]

t1 có O2

0,0

100

Oxygen

Photo Diode

Độ chuẩn xác và độ ổn định - Clark cell

vs. LDO trong bể sục khí

5,50

Me sswert

Mitbewerber

Lange LDO

5,00

Linear (Mitbewerber)

4,50

4,00

3,50

3,00

2,50

2,00

1,50

1,00

0,50

Datum

21.7

26.7

31.7

5.8

10.8

15.8

Đo oxy trong các bể sục khí

mg/l O2

Khí

3.0

2.5

O2-đo

O2-concentration

2.0

1.5

O2-measurement

1.0

0.5

O2-nổng độ

Bể sục khí

1 2 3 4 Wochen

Đo oxy trong các bể sục khí

mg/l O2

Khí

3.0

2.5

O2-đo được

O2-nồng độ

2.0

1.5

O2-đo được

1.0

0.5

O2-nổng độ

Bể sục khí

1 2 3 4 Wochen

Đo oxy trong các bể sục khí

mg/l O2

Điểm cài đặt

khí

3.0

2.5

O2-đo được

Thực tế

O2-nồng độ

2.0

1.5

1.0

0.5

O2-nồng độ

Bể sục khí

1 2 3 4 Wochen

Đo oxy trong các bể sục khí

mg/l O2

Điểm cài đặt

khí

3.0

O2-nồng độ

2.5

O2-đo được

Thực tế

2.0

1.5

O2-đo được

Đo nhu cầu năng lượng

1.0

O2-nồng độ

0.5

Bể sục khí

1 2 3 4 Wochen

Đo oxy trong các bể sục khí

5 , 5 0

M e s s w e r t

5 , 0 0

M i t b e w e r b e r L a n g e L D O L in e a r ( L a n g e L D O )

L in e a r ( M it b e w e r b e r )

4 , 5 0

4 , 0 0

3 , 5 0

3 , 0 0

2 , 5 0

2 , 0 0

1 , 5 0

1 , 0 0

0 , 5 0

2 1 . 7

2 6 . 7

3 1 . 7

5 . 8

1 0 . 8

1 5 . 8

D a t u m

Giảm chi phí bảo dưỡng

• Giảm bảo dưỡng – Không màng

• Không trầy xước Teflon và không cần lo lắng về bọt

khí

– Không chất điện ly

• Không lo vấn đề H2S làm hỏng chất điện ly • Không còn thủng màng

Giảm chi phí bảo dưỡng

• Giảm bảo dưỡng

– Không cực âm hay cực dương • Không cần làm sạch anot • Không còn lớp mạ điện cực

Không cần thường xuyên hiệu chuẩn

• Không đòi hỏi hiệu chuẩn thường xuyên

– Không anot để tiêu tốn và không chất điện ly bi cạn kiệt nghĩa là phương pháp đo cực kì ổn định

– Chuẩn bên trong với đèn LED đỏ – Không chất cản trở do pH, hóa chất nước thải,

H2S, hay kim loại nặng

Không cần thường xuyên hiệu chuẩn • Chuẩn xác và đọc ổn định

– Không có chất gây cản trở khi đọc, quy trình đo của HACH LDO™ ổn định hơn trong thời gian lâu hơn • Tốc độ!

– Bật lên và chạy! – Thời gian phản hồi ngắn ít 30 giây với 90%!

Tại sao nó là mối quan tâm lớn?

• Vận hành đơn giản và duy trì

– Chỉ có một bộ phận cần thay thế – Nắp cảm biến không đắt tiền và thay thế nhanh,

đơn giản.

Tại sao nó là mối quan tâm lớn?

• Một tiêu chuẩn công nghiệp mới! – Không hiệu chuẩn trong 1 năm – Giảm tần số làm sạch – 1% độ chuẩn xác – Thời gian phản hồi toàn bộ ít hơn 30 giây – Không có thời gian phân cực (không điện cực) – Không nhiễm H2S, kim loại nặng và các hóa chất nước

thải khác (ferric chloride hay ferrous sulfate)

Tại sao nó là mối quan tâm lớn?

• Bảo hành

– Đi đầu trong công nghiệp đến 3 năm bảo hành

đầu đo !

– Đi đầu trong công nghiệp đến 1 năm bảo hành

cảm biến!

Hach LDO

• Quy trình (Online)

• Sản phẩm Lab/Portable – HQ10 (chỉ đo LDO) – HQ20 (LDO và

– LDO Digital Sensor – Sc100 Digital Controller

pH/ORP

HQ10/HQ20 – Tính năng và ưu điểm chính

• Phản hồi nhanh • Giảm chi phí bảo dưỡng đáng kể • Cực kì mạnh • Dễ cầm nắm và sử dụng • Ghi lại kết quả (500 ) gồm thời gian, ngày tháng, mẫu và người sử dụng, nồng độ, nhiệt độ, pH/ORP (chỉ HQ20)

• Tự động điều chỉnh áp suất và nhiệt độ. • Dễ lấy dữ liệu bên trong nhờ chọn khoảng cách thời gian • Dễ xuất dữ liệu tới PC/máy in