| 개 요 |
기존의 pH 센서 측정에 있어서 pH 센서는 전해질을 항상 사용하기에 pH 센서 전극을 장기간 건조 보관할 수 없고 항상 마르지 않도록 pH 전극을 유지 관리해야 했습니다. 그리고 pH 전극 센서에 주기적으로 pH 보충액인 전해질 용액(Kcl, Potassium Chloride)을 보충하거나 pH 센서 전극을 교체해야 합니다. ph 센서 전극의 전해질이 마르거나 건조한 상태로 몇칠이상 보관하면 pH 센서의 전극이 문제가 생깁니다.
신개념의 특수pH 센서 프로브 센서를 제작하는 파우들러(Pfaudler)사의 글라스 라이닝 장비가 세계 최고의 화학 회사 중 90% 이상 신뢰받는 이유 중 하나는 반응 기술에 대한 순수한 신뢰성과 글라스 라이닝 액세서리의 포괄성 때문입니다. 이러한 특수ph 기술은 부식성 내용물을 안전하게 봉쇄하고 용기 압력을 유지하며 최종 배치 품질을 보장하는 데 중요합니다.
아래 특수pH 센서 프로브는 신기술이 적용된 독일의 Pfaudler ( 파우들러 ) 사의 pH 센서는 전해질을 전혀 사용하지 않는 건조 보관이 가능한 거의 반영구적 사용 가능한 신개념 무전해질 pH 센서로서 130년 넘게 Pfaudler는 고객의 매우 구체적인 화학 처리 요구 사항을 충족하기 위한 신기술 개발의 선두 주자입니다.
Type 18 차동 센서는 pH 또는 고분해능 pH 보상 ORP를 측정합니다. 이 제품은 일체형 온도 센서가 포함된 견고한 에나멜 Glasteel™ 구조를 갖추고 있어 센서를 어떤 방향으로든 프로세스에 직접 장착할 수 있으므로 보호 케이지 없이 직접 pH를 감지할 수 있습니다.
Type 18은 내부 전해질 용액과 기준 접합부/다이어프램을 제거하여 유지 관리가 적은 측정을 제공합니다. 따라서 이 설계는 노후화 및 기준 시스템 오염과 같은 일반적인 유리 센서 문제를 제거합니다. 공정 중 단일 지점 교정을 수행할 수 있으므로 유지 관리 노력이 더욱 최소화됩니다. 센서를 제거할 필요는 없습니다. 또한, 감지 요소에 영구적인 손상을 주지 않고 빈 파이프나 용기에 센서를 건조한 상태로 둘 수 있습니다. Type 18 은 Protos, Stratos Pro 및 Stratos EVO 트랜스미터와 함께 사용하기에 적합합니다.
pH란? 수소이온(H2O) 농도를 나타내는 지표입니다.
pH 어원 (라틴어)로 수소의 무게 (pondus hydrogenii), 수소의 힘 (potentia hygrogenii)로 H2O -> H+ + OH-, 인물 Søren Sørensen(1868-1939) 의 연구 결과에 따른 정의로 수소 이온(H+)의 농도와 연관이 있습니다.
일상에서 접하는 pH 범위 (수소이온농도)
pH 센서란?
pH센서는 용액의 **pH(수소 이온 농도)**를 측정하는 장치입니다. pH는 용액의 산성도 또는 알칼리도를 나타내는 중요한 지표이며, 0부터 14까지의 척도로 측정됩니다. pH 7은 중성, 7보다 낮으면 산성, 7보다 높으면 알칼리성을 의미합니다.
✅ pH 센서의 작동 원리
pH 센서는 주로 유리 전극을 이용하여 pH를 측정합니다. 유리 전극은 특수한 유리 막으로 구성되어 있으며, 이 막을 통해 용액의 수소 이온이 이동하면서 전위차가 발생합니다. 이 전위차는 용액의 pH에 비례하므로, 측정된 전위차를 통해 pH를 계산할 수 있습니다.
✅ pH 센서의 종류
• 보충형 유리 전극 : 내부 용액을 보충해야 하는 전통적인 형태의 pH 센서입니다.
• 겔 충전형 유리 전극 : 내부 용액 대신 겔 형태의 전해질을 사용하여 유지 보수가 편리합니다.
• ISFET pH 센서 : 반도체 기술을 이용하여 소형화 및 빠른 응답 속도를 제공합니다.
✅ pH 센서의 활용 분야
• 환경 모니터링 : 수질, 토양 등의 pH를 측정하여 환경 오염을 감시하고 관리합니다.
• 산업 공정 제어 : 식품, 제약, 화학 등 다양한 산업 분야에서 제품의 품질 관리를 위해 pH를 측정하고 조절합니다.
• 실험실 연구 : 화학, 생물학 등 다양한 연구 분야에서 용액의 pH를 정확하게 측정하고 분석합니다.
• 농업 : 토양의 pH를 측정하여 작물 생육에 적합한 환경을 조성합니다.
• 수족관 및 양식업 : 물의 pH를 측정하여 수중 생물의 건강한 생육 환경을 유지합니다.
pH 센서는 용액의 pH를 정확하게 측정하여 다양한 분야에서 중요한 역할을 수행합니다. pH 센서를 통해 환경 보호, 산업 발전, 과학 연구 등에 기여할 수 있습니다.
| 측정 원리 |
에나멜 코팅 프로브의 구성은 견고한 강철 로드를 기반으로 합니다. 파란색 베이스 에나멜은 두 개의 노란색 이온 감지 에나멜 띠로 덮여 있습니다. 측정 전극은 수소 이온에 민감합니다. 기준 전극은 용해된 염분에 따라 달라지는 전위를 공급합니다. 기준 에나멜 전위의 안정성은 제품의 염분 완충에 따라 증가합니다. 전위는 pH 측정 전극의 기준값으로 사용됩니다.
두 측정 전극 모두 장기적으로 안정적이며, 노화되지 않습니다. 따라서 기울기 값을 결정하고 지정하여 제품 또는 제어 지점에 대한 프로브를 프로그래밍하는 것이 가능합니다. 측정 프로브는 일반 CIP 방법을 사용하여 인라인으로 세척 및 멸균할 수 있습니다. 측정값의 가장 높은 재현성은 알칼리 및 산 세척 후 습식 증기 멸균을 통해 달성됩니다(그림 1 참조).
프로브는 대칭형 고저항 입력을 갖춘 pH 측정 장치에 직접 연결할 수 있습니다. 이는 7‑14 pH와 50‑59 mV/pH 사이의 범위에서 영점과 기울기를 설정하고 등온 전압을 최대 +400 mV 또는 3.0 pH 로 설정할 수 있는 가능성을 제공해야 합니다. 내장된 Pt 1000 을 사용한 자동 온도 보상은 pH 트랜스미터에 Uis 보상 기능이 장착된 경우에만 가능합니다.
일정한 기준 시스템과 절대 pH 측정 기능을 갖춘 pH 프로브와 달리 차동 pH 프로브는 제품별 기준 값과 관련하여 측정된 pH 값을 제공하므로 "상대 pH"를 제공합니다.
많은 프로세스가 항상 동일한 방식으로 진행되는 것으로 알려져 있으므로 특정 프로세스에 대한 기준 값은 일정한 값이 됩니다. 따라서 "상대 pH"는 실제 pH입니다.
화학 산업, 제약 산업, 식품가공 산업의 대부분의 공정은 동일한 회로도에 따라 수행되는 반복적인 제조 공정입니다. 균일한 제품 품질을 달성하려면 개방형 또는 폐쇄형 루프 제어에서 얻은 특정 pH가 필요합니다.
| Type 18 PH 센서 구성 |
| 장 점 |
✅ 내구성이 뛰어난 글라스층
• 강한 산성, 유기용매 및 단백질에 대한 저항성
• CIP(Cleaning In Place) 및 SIP (Sterilization In Place) 공정에 대한 내성
• 마모에 강함
• 고온, 고압에 강함
• 열충격에 강함
• 촉매적 또는 생물학적 효과 없음
✅ 자가 세척
• 적절한 유속으로 침전물 형성을 방지합니다.
• 접착제품에 적합
✅ 내구성
• 서비스 수명은 글라스 부식이나 마모에 의해서만 제한됩니다.
✅ 견고한 강철 본체
• 난류, 전단력, 높은 공정 압력을 견딥니다.
• 지속적인 인라인 모니터링이 가능합니다.
• 바이패스 라인, 펌프, 차단 장치 또는 접이식 홀더가 필요하지 않습니다.
✅ 경제적인 유지 관리
• 건조 상태로 보관 가능전체 사용 기간 동안 pH 특성 곡선에 변화가 없습니다.
• 재교정 및 세척 프로세스 비용 절감
• 양압은 다이어프램 및 전해질 섹션 오염을 효과적으로 방지합니다.
• 유지관리 주기는 최대 1년입니다.
• 건조 상태로 보관 가능
글라스 라이닝 측정 기술이 적용된 분야
화학 및 제약 산업에서 #파우들러 (#Pfaudler)는 수십년 동안 글라스 라이닝 용기 및 부품의 대명사였습니다. 그러나 글라스 라이닝 측정 기술은 다른 분야에서도 최고의 이점을 제공합니다. 맥주, 요거트, 치즈, 쌀, 설탕, 마요네즈, 치즈 스프레드, 허브 버터, 케첩, 머스타드, 크렘 프레슈, 잼, 시럽, 종이, 접착제, 크림, 샴푸 및 젤, 모발 파마 제품, 식물 보호 제품 등 많은 일상 생활용품이 Pfaudler 기술을 사용하여 만들어지고 있는 사실입니다.
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적용 사업 분야
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화학
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석유화학
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제약
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에너지
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식품
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음료
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물 / 폐수
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제지
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화장품
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금속 산업
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국내 특수pH센서 설치 적용 사례 사진
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| 특 징 |
• 멸균 가능한 pH 센서
• 일체형 글라스틸 구조의 pH센서
• 전극 또는 접합부가 없음
• 간편한 설치 및 시운전
• 잦은 유지 관리가 불필요한 pH미터
• 유연한 설치 옵션 140℃, 15bar (284℉, 214psi)
| 치 수 |
Pfaudler 다양한 pH미터 센서 제품 종류 특징
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종류
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pH 03 N/K/Ring
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pH 03 N/Dual
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ph Reiner
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ph 40/
ph 40 Ring
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pH 18
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pH/ORP
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rh
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LF/LF Ring
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측정 방식
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Absolute pH
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Absolute pH
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Absolute pH
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Relative pH
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Relative pH
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Absolute pH and Redox potential
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Redox porential
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Conductivity
전도도
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시스템
참조
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Diaphragm + reference eletrode
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Diaphragm + reference eletrode
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Ground-joint diaph(ceramics), Diaphragm + reference eletrode AgAgCL
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Reference enamel
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Reference enamel
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Diaphragm + reference eletrode
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Reference enamel
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EC
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측정 범위
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0 ~ 10 pH
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0 ~ 10 pH
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Linear range 0 ~ 10 pH*
Application rang -2 ~ +14 pH**
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3 ~ 12 pH
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3 ~ 12 pH
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-1200 ~ +1500mV
0 ~ 10 pH
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-1200 ~ +1500mV
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0.01 ~ 2,000 mS/cm
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작동 온도
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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0 ~ +140℃
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-25 ~ +200℃
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온도 보상
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Pt 100
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Pt 100
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Pt 1000
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Pt 100
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Pt 100(optional)
Pt 1000
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Pt 100
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Pt 100(optional)
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Pt 100
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작동 압력
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-1 ~ +9 bar
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-1 ~ +9 bar
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-1 ~ +6 bar
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-1 ~ +40 bar****
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-1 ~ +15 bar
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-1 ~ +9 bar
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-1 ~ +40 bar****
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-1 ~ +40 bar****
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방폭 인증
ATEX
KTL
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II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
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II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
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II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
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II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
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II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
|
II 1/2 G EEx ia IIB T6
or
II 2G EEx ia IIC T6
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치수(mm)
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L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
Ring-probe***
DN50 / DN80
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L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
|
L = 120
D = 125
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
Ring-probe***
DN50 / DN80
|
L = 144
D = 31
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
|
L = 300-3200
D = 38-180
DN = 50-200
Ring-probe***
DN50 / DN80
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전기 연결
|
5-pin, Lemo
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5-pin, Lemo
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6-pin gold-plated, interconnex Variop
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5-pin, Lemo
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5-pin, Lemo
|
6-pin gold-plated, interconnex Variop
|
5-pin, Lemo
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5-pin, Lemo
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보호 등급
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IP66 ~ IP68
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IP66 ~ IP68
|
IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP68
|
IP66 ~ IP68
|
IP66 ~ IP68
|
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전해질
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Special Pfaudler
KCL solution
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
KCL 미사용
|
KCL 미사용
|
Special Pfaudler
KCL solution
|
KCL
미사용
|
KCL 미사용
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건조 보관
|
가능
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가능
|
가능
|
가능
|
가능
|
가능
|
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전해질 용기
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필요
|
필요
|
필요
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|
필요
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※ (주)엠씨마스터스는 pH 센서에 대한 단기 / 장기 대여 프로그램을 운영하고 있습니다.
| 제품 사양 |
- 측정 범위 : pH 3 to pH 12
- 작동 온도 : -5 to +140 °C (higher temperatures on demand)
- 작동 압력 : 15 bar, no pressure compensation
- 연쇄 제로 측정 : pH 7 to pH 14 (product-dependent)
- 기울기 : min. 50 mV/pH at 25 °C
- 온도 보상 : with Pt 1000 resistance thermometer
- 열충격 저항 : max. 130 °C
트랜스미터 요구 사항
- 입력 : 2 symmetrical high-resistance inputs > 1 x 1012 Ω
- 영점 : selectable between pH 0 and pH 14
- UI 보상 : between –500 and +500 V or for ISpH 3
- 온도 보상 : with Pt 1000 resistance thermometer
수년간 수질분석기 공급하면서 얻은 다양한 경험을 바탕으로 제약 바이오 반도체 저농도 초순수용 TOC 분석기에
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