Come funziona un ph-metro e come si collegano questi apparecchi ai PLC?
Benvenuto in questa lezione, oggi parliamo dei phmetri, strumenti che ci permettono di conoscere la conducibilità elettrica dei fluidi, e attraverso questa misurare indirettamente altre variabili come la concentrazione.
Ecco cosa impariamo in questa lezione:
La misurazione e il controllo del ph nell’automazione industriale.
I phmetri per l’automazione industriale.
Principi di funzionamento del ph-metro.
Collegamento dei trasmettitori di ph ai PLC.
La misurazione e il controllo del ph nell’automazione industriale.
Quando si lavora nell’automazione industriale, ci sono applicazioni dove è necessario controllare il grado di acidità (ph) dei fluidi di prodotto o servizio.
Per effettuare questa misura, oggi possiamo contare su diverse tipologie di apparecchiature, tra le quali i conduttivimetri (misuratori di conducibilità), i quali però non permettono una misurazione diretta del ph; a questo scopo esistono e i Phmetri.
Questi strumenti, installati sulle tubazioni oppure all’interno dei serbatoi, ci forniscono la misura attraverso un segnale analogico oppure direttamente sui bus di rete; le misurazioni sono utilizzate dai plc per controllare i processi.
I phmetri per l’automazione industriale.
Il phmetro misura la concentrazione acida e basica dei prodotti, e oggi di questi apparecchi ne abbiamo a disposizione diversi.
Tra i modelli di misuratori di ph odierni abbiamo i piccoli a penna, quelli portatili e quelli industriali.
I modelli a penna sono piccoli strumenti portatili per misurare il ph velocemente, i modelli portatili sono più sofisticati, mentre i phmetri industriali si installano in maniera fissa sulle tubazioni di processo o all’interno dei serbatoi.
Principi di funzionamento del ph-metro.
Misurare il ph significa misurare la concentrazione di idrogeno nelle soluzioni, e il ph misura la potenza dell’idrogeno.
Facciamo degli esempi: l’acido per le batterie ha ph zero, il succo di limone ph 2, mentre l’acqua distillata ha un ph neutro di valore 7. Con valori di ph superiori abbiamo le soluzioni basiche, tra le quali l’acqua saponata con ph 12. La saliva umana ha un ph abbastanza neutro, con valore 6.
Il phmetro si basa sull’equazione di Nernst, che recita che esiste una correlazione tra gli ioni e la tensione elettrica. Il principio di funzionamento dello strumento è basato sull’analisi potenziometrica, essendo il phmetro costruito con elettrodi di riferimento e a vetro.
Misurando la differenza di potenziale degli elettrodi di riferimento e quelli a vetro, si ottiene il ph, la tensione sugli elettrodi a vetro varia con il variare del ph, mentre quella degli elettrodi di riferimento rimane sempre costante.
Collegamento dei trasmettitori di ph ai PLC.
Dal punto di vista del PLC, i phmetri forniscono praticamente sempre uno o più segnali analogici, e questi strumenti necessitano naturalmente di un’alimentazione elettrica.
Essi possono essere parametrizzati per mezzo di pulsanti o attraverso dei software, e spesso forniscono oltre che al valore di conducibilità, anche la temperatura del prodotto.
Se utilizziamo phmetri capaci di interfacciarsi sulle reti, come il PROFIBUS o il PROFINET, invece dei classici segnali elettrici 4-20mA o 0-10V avremo i valori che viaggiano sulla rete e finiscono direttamente nella memoria del plc.
