Füllstand Druck Registrierung Systeme Services Komponenten Technische Information Tophit CPS491 und CPS491D ISFET-Sensor für die langzeitstabile pH-Messung in Medien mit hohem Verschmutzungspotenzial Analog oder digital mit Memosens-Technologie <&> <»><ü-APPROVED Anwendungsbereich ■ Prozessanwendungen mit: - schnell wechselnden pH-Werten - wechselnden Temperaturen und Drücken ■ Wasseraufbereitung und Abwasser ■ Stark verschmutzte Medien: - Feststoffe - Emulsionen - Fällungsreaktionen Mit ATEX-, FM- und CSA-Zulassung für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen Ihre Vorteile ■ Bruchfest - Sensorkörper komplett aus PEEK (FDA-konform) - Direkter Einbau in den Prozess möglich, spart Aufwand und Kosten für Probenahme und Laboranalytik ■ Doppelkammer-Referenzsystem: - vergiftungsresistent - polyacrylamidfreies Gel ■ Einsatz in partikelhaltigen Medien mit hohem Verschmutzungspotenzial möglich ■ Einsatz bei tiefen Temperaturen - Kurze Ansprechzeit - Konstant hohe Messgenauigkeit ■ Längere Kalibrierintervalle als bei Glaselektroden - Kleinere Hysterese bei Temperaturwechsel - Geringerer Messfehler nach Hochtemperaturbelastung - Nahezu kein Säure- und Alkalifehler ■ Integrierter Temperatursensor zur effektiven Temperaturkompensation Weitere Vorteile durch Memosens-Technologie ■ Maximale Prozesssicherheit durch kontaktlose, induktive Signalübertragung ■ Datensicherheit durch digitale Datenübertragung ■ Einfachste Handhabung durch Speicherung der Sensorkenndaten im Sensor ■ Vorausschauende Wartung möglich durch Aufzeichnen von Sensorbelastungsdaten im Sensor

Arbeitsweise und Systemaufbau Messprinzip Ionenselektive bzw. allgemeiner ionensensitive Feldeffekttransistoren (ISFET) wurden in den 70er Jahren als Alternative zur Glaselektrode für die pH-Messung entwickelt. Grundlagen Ionenselektive Feldeffekttransistoren beruhen auf einer MOS1)-Transistoranordnung (→ å 1), der das metallische Gate (Pos. 1) als Steuerelektrode fehlt. An seiner Stelle befindet sich beim ISFET (→ å 2) das Medium (Pos. 4) in direktem Kontakt mit der Gate-Isolatorschicht (Pos. 3). In P-leitendes Grundmaterial (Pos. 5) des Halbleiters (Si) sind zwei stark N-leitende Gebiete eindiffundiert....

Potenzial zwischen Gate und Source Offsetspannung Gaskonstante (8,3143 J/molK) Temperatur [K] elektrochemische Wertigkeit (1/mol) Faradaysche Konstante (26,803 Ah) Aktivität der Ionensorte (H+) Der Nernstfaktor der pH-Messung hat bei 25 °C (77 °F) den bekannten Wert –59,16 mV/pH. Wichtige Eigenschaften Tophit CPS491 • Bruchfestigkeit Die Bruchfestigkeit des Sensors ist das äußerlich auffälligste Merkmal. Die gesamte Sensorik ist in einem PEEK-Schaft eingebettet. Lediglich die hoch beständige Isolatorschicht und die Referenz haben direkten Mediumskontakt. • Säure- bzw. Alkalifehler Ein weiterer,...

• Isothermen-Kennlinien – Die Nernst-Gleichung drückt die Abhängigkeit der Messspannung vom Wasserstoffionengehalt (pH-Wert) und der Temperatur aus. Aus dieser Gleichung ergibt sich ein temperaturabhängiger Wert für die Potenzialänderung pro pH-Wert (Nernstfaktor). – Die grafische Darstellung der Potenzialänderung pro pH-Wert bei einer bestimmten Temperatur ergibt eine Isothermen-Kennlinie. Isothermen-Kennlinie bei 8 °C, Steilheit –55,8 mV/pH Isothermen-Kennlinie bei 37 °C, Steilheit –61,5 mV/pH Isothermen-Kennlinie bei 61 °C, Steilheit –66,3 mV/

Maximale Prozesssicherheit Durch die induktive Übertragung des Messwerts über eine kontaktlose Steckverbindung garantiert Memosens maximale Prozesssicherheit und bietet folgende Vorteile: • Sämtliche Feuchtigkeitsprobleme werden eliminiert: – Steckverbindung frei von Korrosion – Keine Messwertverfälschung durch Feuchtigkeit – Steckverbindung selbst unter Wasser steckbar • Der Messumformer ist galvanisch vom Medium entkoppelt. Die Frage nach "symmetrisch hochohmig" oder "unsymmetrisch" (bei pH/Redoxmessungen) bzw. nach Impedanzwandler stellt sich nicht mehr. • EMV-Sicherheit ist gewährleistet...

Die vollständige Messeinrichtung besteht mindestens aus: • ISFET-Sensor Tophit • Messkabel CPK12 (TOP68, analoger Sensor) bzw. CYK10 (Memosens, digitaler Sensor) • Messumformer, z. B. Liquiline CM4x, Liquisys CPM223 (für Schalttafeleinbau) oder Liquisys CPM253 (Feldgerät) bzw. Mycom CPM153 • Armatur – Eintaucharmatur, z.B. Dipfit CPA111 – Durchflussarmatur, z.B. Flowfit CPA250 – Wechselarmatur, z. B. Cleanfit CPA471 (CPA450 nur mit CPS471D, CPS491D und speziellen Ausführungen CPS471-ESA und CPS491-ESA, --> Bestellinformationen) – Festeinbauarmatur, z.B. Unifit CPA442 Je nach Anwendungsbereich...

Vorteile des vollautomatischen Mess-, Reinigungs- und Kalibriersystems Topcal: • CIP-Reinigung: Der Sensor in der Wechselarmatur wird für die Dauer der Laugenphase oder während der kompletten CIP-Reinigung automatisch aus dem Medium gefahren. In der Spülkammer wird der Sensor dann mit einem geeigneten Reiniger gespült. • Kalibrierzyklen sind individuell einstellbar. • Geringerer Wartungsaufwand durch die vollautomatische Reinigung und Kalibrierung. • Die Messergebnisse sind optimal reproduzierbar und durch die automatische Kalibrierung sind die Toleranzen in den Einzelwerten sehr gering. Wasser...

Hilfsenergie Elektrischer Anschluss CPS491 Der elektrische Anschluss des Sensors an den Messumformer erfolgt über das Spezialmesskabel CPK12 Hinweis! • Die Kabeladern Gelb (YE) und Weiß (WH) sind sensorseitig verbunden. • Beachten Sie bitte die Hinweise zum Anschluss des Sensors in der Betriebsanleitung des eingesetzten Messumformers. Der Messumformer muss für den Anschluss des ISFET-Sensors geeignet sein (z.B. Liquiline CM42, Mycom CPM153 oder Liquisys CPM223/253-IS). Ein Messumformer mit Standard-pH-Eingang ist ungeeignet. Elektrischer Anschluss CPS491D Der elektrische Anschluss des Sensors...