سنسور کلر چگونه کار می کند؟

یکی از روش های بسیار کار آمد در اندازه گیری کلر آزاد، استفاده از سنسور کلر است که بر اساس روش های پتانسیواستات اندازه گیری را انجام می دهند. این سیستم ها به شکل دو و یا سه الکترودی ارائه می شوند که سیستم های سه الکترودی مزایای بسیار بیشتری از سیستم های دو الکترودی دارند. در این سیستم ها پلاریزه شدن الکترود کاری الزامی است، از این رو کوچک تر بودن الکترود کار (به خصوص نسبت به الکترود شمارشگر) در اندازه گیری صحیح تاثیر گذار است و سرعت پلاریزاسیون (و در نهایت سرعت اندازه گیری) را به شدت کاهش می دهد.

در این سنسور ها، ابتدا پلاریزاسیون در سطح الکترود کار آغاز می شود، پس از اینکه پلاریزاسیون کامل شد سنسور آماده اندازه گیری خواهد بود. در اثر تماس کلر با الکترود کار، پلاریزاسیون تغییر می کند. با توجه به اینکه روش اندازه گیری پتانسیواستات است، جریانی برای ثابت نگه داشتن پتانسیل بین الکترود کار و مرجع مورد نیاز است، که این جریان به عنوان شاخص غلظت کلر اندازه گیری می شود. در کنار اندازه گیری کلر، اندازه گیری pH نیز انجام می شود تا تصحیح اثر تغییرات pH بر اندازه گیری انجام گردد. در این سنسور ها جهت افزایش طول عمر سنسور کلر، الکترود مرجع سنسور pH برای کلر سنجی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در این سیستم ها علاوه بر حذف هزینه های مربوط به غشا و الکترولیت، به دلیل حضور سیستم شستشوی خودکار و همچنین عدم تماس مستقیم الکترود شمارشگر با نمونه، طول عمر سنسور کلر بسیار بالاتر بوده و هزینه های سرویس و نگهداری سیستم بسیار کمتر می شود.

انواع سنسور کلر

سنسور کلر ثابت. این سنسور ها به شکل ثابت در کارخانه ها و قسمت هایی که نیاز به اندازه گیری دائمی کلر دارند نصب می شوند و به شکل آنلاین و پیوسته سطح کلر موجود در آب را به نمایش می گذارند. معمولا سنسور های ثابت از طول عمر و دقت بیشتری در مقایسه با سنسور های قابل حمل بهره می برند و اطلاعات موجود آن ها به دلیل ثابت بودن مکان نصب قابل اعتماد تر است.

سنسور کلر قابل حمل. این نوع سنسور ها برای اندازه گیری اتفاقی کلر مورد استفاده قرار می گیرند. دستگاه های قابل حمل معمولا دارای یک بخش حسگر و یک بخش نمایش میزان کلر دارند و با ساختار ساده و سبک خود برای حمل و نقل مناسب هستند.

اهمیت استفاده از سنسور کلر

گندزدایی بخش مهمی از فرایند تصفیه آب است و در بسیاری از نقاط جهان کلر (به شکل گاز کلر، هیپوکلریت و غیره) به عنوان عامل ضدعفونی کننده و گندزدا برای تصفیه آب آشامیدنی به کار گرفته می شود. کلر افزوده شده علاوه بر گندزدایی، حفظ سلامت آب در فرایند توزیع آب در شبکه را نیز بر عهده دارد. به همین جهت همواره مقداری از کلر به شکل کلر باقیمانده (کلر آزاد) در نمونه وجود خواهد داشت تا در صورت ورود هر گونه آلاینده میکروبی ثانویه به آب، سریعا توسط کلر باقیمانده حذف گردد. مسئله مهم در به کارگیری کلر، تزریق مقدار کافی و مناسب این ماده به آب آشامیدنی و مصرفی است. تمامی آب های سطحی حاوی مقادیر متغیر ازهیومیک اسیدها می باشند، و از آنجایی که بیشتر فرایند های تصفیه آب آشامیدنی قادر به حذف کامل ترکیبات آلی نیستند، این مواد در مرحله گندزدایی با کلر وارد واکنش شده و سبب ایجاد ترکیبات تری هالومتان (THM) می شوند که به شدت سرطان زا بوده و باید از تولید آن ها اجتناب شود. به همین جهت نصب سنسور کلر برای پایش دقیق و همیشگی میزان کلر آزاد موجود در آب برای صنایع مختلف امری مهم و حیاتی است.

کاربرد های سنسور کلر

آب آشامیدنی

استخر ها و پارک های آبی

صنایع غذایی

صنایع مواد شیمیایی

مزایای استفاده از سنسور کلر

عدم وابستگی به pH. سنسور کلر می تواند فارغ از میزان PH کلی آب به اندازه گیری میزان کلر موجود در آب بپردازد. برای اندازه گیری PH شما به سنسور های مخصوص نیاز خواهید داشت. البته برخی سنسور ها می توانند هر دو مورد را با هم اندازه گیری کنند ولی شما برای داشتن نتیجه بهتر لازم است از سنسور های تک کاره و مجزا استفاده نمایید.

عدم وابستگی به دما. در برخی صنایع و استخر ها ممکن است دمای آب متغیر باشد. تغییر دما می تواند موجب تغییر رفتار مولکول ها شود ولی سنسور کلر با استفاده از حسگر هایی از جنس طلا و شیشه در صورت تغییر دما نیز دچار مشکل نخواهد شد و دقت اندازه گیری خود را حفظ می کند.

عدم وابستگی به کلر مجموع. همانطور که در بالا اشاره شد ما دو نوع کلر در آب داریم. یکی کلر محلول در آب که ماده خطرناکی نیست و در آب حل شده است. اما نکته مهم و چیزی که باید توسط سنسور کلر بررسی شود کلر آزاد است که سنسور می تواند به راحتی آن را تشخیص داده و عدد آن را به ما اطلاع دهد.

منبع