Funktionsprinzip; Einflüsse Auf Das Messsignal - Endress+Hauser CCS 240 Betriebsanleitung

CCS 240/241
2.5

Funktionsprinzip

Beim Anschluss der Messzelle an den zuge-
hörigen Messumformer wird an den Elektro-
den eine feste äußere Spannung angelegt.
Aufgrund des Flächenunterschieds der Elek-
troden erfolgt dadurch eine Polarisation an
der Goldkathode. Der während dieses Vor-
gangs fließende Polarisationsstrom ist am
Messumformer durch eine zunächst sehr
hohe, aber zeitlich abnehmende und zuletzt
sich stabilisierende Anzeige erkennbar. Erst
danach kann die Kalibrierung erfolgen.
Chlordioxid liegt im Messmedium als physika-
lisch gelöstes Gas vor und wird durch die
notwendige Anströmung zur Membran hin
transportiert. Diese hat aufgrund der verwen-
deten Werkstoffe und der Herstellungsweise
die Eigenschaft, nur gelöste Gase, nicht aber
in Flüssigphase vorliegende Inhaltsstoffe
durchzulassen. Ebenso werden gelöste Salze
und ionische Substanzen zurückgehalten,
weshalb beim membranbedeckten Sensor im
Gegensatz zum offenen Messprinzip kein Ein-
fluss der Mediumsleitfähigkeit auf das Mess-
signal besteht.
2.6 Einflüsse auf das Messsignal
Durchfluss
Die Mindest-Anströmgeschwindigkeit der
membranbedeckten Messzelle beträgt
15 cm/s. Bei Verwendung der Durchfluss-
armatur CCA 250 entspricht diesem Wert ein
Durchfluss von 30 l/h (Schwebekörper-Ober-
kante auf Höhe der roten Balkenmarkierung).
Bei größerer Anströmung ist das Messsignal
praktisch strömungsunabhängig, während bei
Unterschreiten des genannten Wertes eine
Durchflussabhängigkeit entsteht. Bei Einbau
eines Näherungsschalters INS in die Armatur
kann dieser unzulässige Betriebszustand
sicher erkannt werden und dadurch eine
Alarmmeldung bzw. bei Bedarf eine Dosier-
abschaltung erfolgen.
Temperatur
Temperaturveränderungen des Messwassers
beeinflussen das Messsignal. Eine Erhöhung
der Temperatur führt zur Messwertzunahme,
eine Erniedrigung zur Messwertabnahme.
Durch den in der Messzelle eingebauten
Thermofühler findet eine Messung der
Mediumstemperatur mit anschließender
Kompensation im Messumformer statt,
wodurch die Messwertanzeige temperatur-
unabhängig innerhalb des zulässigen
Temperaturbereichs wird.
Endress+Hauser
Das durch die Membran diffundierende Chlor-
dioxid wird an der Goldkathode zu Chlorid-
ionen reduziert. An der Anode wird Silber zu
Silberchlorid oxidiert. Durch die damit verbun-
dene Elektronenabgabe an der Kathode und
Elektronenaufnahme an der Anode entsteht
ein Stromfluss, der unter konstanten Bedin-
gungen proportional zur äußeren Konzentrati-
on an Chlordioxid im Messmedium ist. Auf-
grund dieser Funktionsweise spricht man bei
den beschriebenen Chlordioxidmesszellen
vom amperometrischen Messprinzip. Der
Stromfluss wird im Messgerät umgeformt und
auf dem Display als Gehalt an gelöstem Chlor-
dioxid in mg/l angezeigt.
Freies Chlor
Chlordioxid muss aufgrund seiner explosiven
Eigenschaft im Gemisch mit Luft direkt am Ort
der Verwendung erzeugt werden. Hierzu gibt
es zwei unterschiedliche Herstellungsarten:
Das Natriumchlorit-Salzsäure-Verfahren, bei
dem praktisch chlorfreie Lösungen erhalten
werden, und das Natriumchlorit-Chlorgas-Ver-
fahren, bei dem je nach Anlageneinstellung
auch freies Chlor neben Chlordioxid ent-
stehen kann. Im zweiten Falle beträgt die
Querempfindlichkeit der Chlordioxidmess-
zellen gegen freies Chlor ca. 5 % des DPD 1-
Messwertes für das freie Chlor allein bei 25 °C
und pH 7,2.
2 Gerätebeschreibung
BD1CS240.CHP
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