pH-Messung Visualisieren

[Syntaxfehler]

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Hallo zusammen,

wer hat schon mal eine pH-Messung direkt auf einen Panel visualisiert.

D.h. ich habe nur meine pH-Eletrode und Messverstärker. Ich gehe direkt mit meinen 0...1000mV Messbereich auf eine Analogkarte und möchte diese nun verarbeiten. Da ja die pH-Messung immer kalibriert werden muss, werde ich natürlich das so programmieren, das der Spannungsbereich sich dabei verändert. Kalibrier Messbereich für Verwendung 4,0...9,0pH . Messbereich pH-Elektrode 0...14pH

D.h. auf meinen Panel programmiere ich den Button "Kalibrieren", "neue pH-Elektrode" (ausgangspunkt Messbereich 0...1000mV) und der eigentliche Messwert.

Fehlt noch etwas?

Danke

Gruß
Syny

 

[Larry Laffer]

... wenn du eine flexible Kalibrierung machen möchtest, dann solltest du diese auf einen "echten" Wert beziehen.
Beispiel Waage :
Prüfgewicht 5 kg bringt Messwert von 2344 Inkr.
Prüfgewicht 25 kg bringt Messwert von 11730 Inkr.

Wenn du beide ein-teachst, dann hast du deinen Anfangspunkt der Kennlinie ziemlich genau und (vorausgesetzt selbige ist linear) den Anstieg (Verstärkung) gleich mit ermittelt.
Das könntest du auf der Visu mit 2 Kalibrier-Buttons und ggf. zugehörigen Eingabe-Feldern machen und dir dann den zugehörigen Rest (Offset der Messung und Verstärkung) ausrechnen.

Gruß
LL

 

[MSB]

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OT: Also ich kann dir wirklich nur ans Herz legen, noch einen Messumformer mit integrierter Kalibrierfunktion einzubauen,
der dir dann ein Standardsignal für z.B. 2-12pH liefert.


Falls du das aber nicht machst, benötigst du lediglich den Button "Kalibrieren",
der Button neue PH-Elektrode ist im Grunde sinnlos, da auch eine "neue" PH-Elektrode,
nie exakt wie die nächste neue sein wird.

Also ist eine Kalibrierung als erste Amtshandlung einer neuen Elektrode erforderlich.

Ablauf wäre folgender:
- Button Kalibrieren
- Anzeige Elektrode in Pufferlösung 4pH
- Button für Bestätigen
- hierbei den mV-Wert in der Steuerung speichern
- Anzeige Elektrode in Pufferlösung 9pH
- Button für Bestätigen
- hierbei den mV-Wert in der Steuerung speichern
- die beiden gespeicherten Werten und die Spannungssteigung (mV/PH) auf Plausibilität prüfen
- zu hohe Abweichung heißt fehlerhafte Pufferlösung oder Elektrode defekt

Aus der Steigung mV/PH und den beiden definierten Werten für 4 und 9pH solltest du dann den PH-Wert
berechnen können, allerdings bräuchtest du bei Messmedien mit stark wechselnder Temperatur noch einen PT100 o.ä. zu Temperaturkompensation.

Mfg
Man uel

 

[crash]

Dein meßverstärker hat doch bestimmt einen 4-20mA oder 0-10V Ausgang.
Den schließt du an einen Analogen Eingang an.
Dann nimmst du den FC105 Scale Baustein aus der Bibliothek zum Skalieren und schon bist du fertig.

 

[MSB]

@crash
Wenn der Messumformer wirklich nur das mv-Signal skaliert,
dann ist das nur der erste Schritt.

Der PH-Wert ansich hat mit den Eingangssignal zunächst mal überhaupt nichts zu tun,
aus diesem Grunde ist eine Kalibrierung erforderlich.

Mfg
Manuel

 

[crash]

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ein Meßumformer (pH oder Redox) hat eigentlich immer die Möglichkeit zum Kalibrieren d.h. Nullpunkt und Steilheit abgleichen.
Ansonsten ist er nutzlos.

 

[MSB]

Kommt darauf an, persönlich kenne ich jetzt z.B. Prominent.

Da gibt es einen Messumformer auf der Elektrode, der die mV der PH-Elektrode auf 4-20mA wandelt,
und dann noch einen 2ten MU der denn das ganze Kalibrierungs-Handling macht.

Wenn ich nun den 2ten (teuren) MU weglasse, habe ich exakt das Problem, von dem der TE schreibt.
Ich habe sowas praktisch auch noch nicht gemacht, bzw. würde das auch nicht machen,
aber man kennt ja oftmals die "Sparen um jeden Preis"-Kunden.

Mfg
Manuel

 

[crash]

Kommt darauf an, persönlich kenne ich jetzt z.B. Prominent.

Da gibt es einen Messumformer auf der Elektrode, der die mV der PH-Elektrode auf 4-20mA wandelt,
und dann noch einen 2ten MU der denn das ganze Kalibrierungs-Handling macht.

Wenn ich nun den 2ten (teuren) MU weglasse, habe ich exakt das Problem, von dem der TE schreibt.
Ich habe sowas praktisch auch noch nicht gemacht, bzw. würde das auch nicht machen,
aber man kennt ja oftmals die "Sparen um jeden Preis"-Kunden.

Mfg
Manuel

in dem fall hast du natürlich recht.
sollte aber auch kein problem sein das zu realisieren.

 

[Larry Laffer]

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... das sehe ich nicht so dramatisch ...

Der Messwert des Sensors kommt ja nicht als PH-Wert 4,3 in der SPS an, sondern warscheinlich als Inkr.Zahl von z.B. 1234 und dann muss ja zumindestens in der SPS noch eine Normierung stattfinden, die einem der FC105 auch nicht annimmt. Welchem Wert entsprechen den die 4..20 mA oder 0..10V ? 2,1 .. 12.7 oder 2.2 .. 13.2 - also Anpassen by Vergleichen, wie ich oben weiter schon geschrieben habe bzw. wie MSB es dann ja noch genauer ausgeführt hat ...

Ansonsten: Durch übergenaue Messverstärker erhalte ich (nach meiner bisherigen Erfahrung) keine genaueren Messwerte. Den tollsten und genauesten Ausgangswert eines Messverstärkers mache ich mir spätestens mit der Analog-Eingangskarte wieder kaputt ... (Wandlungs-Toleranzen - vor allem bei schneller Wandlung). Hier würde nur ein Verstärker etwas bringen, der entsprechend kalibriert, seinen Messwert direkt in der SPS abliefern kann (z.B. Siwarex oder PB-Messverstärker).

Ich muss hier jetzt allerdings einschränken, dass ich das Ganze von meinen Mess-Erfahrungen (in erster Linie Kräfte) her verallgemeinere ...

Gruß
LL

 

[crash]

... das sehe ich nicht so dramatisch ...

Der Messwert des Sensors kommt ja nicht als PH-Wert 4,3 in der SPS an, sondern warscheinlich als Inkr.Zahl von z.B. 1234 und dann muss ja zumindestens in der SPS noch eine Normierung stattfinden, die einem der FC105 auch nicht annimmt. Welchem Wert entsprechen den die 4..20 mA oder 0..10V ? 2,1 .. 12.7 oder 2.2 .. 13.2 - also Anpassen by Vergleichen, wie ich oben weiter schon geschrieben habe bzw. wie MSB es dann ja noch genauer ausgeführt hat ...

Ansonsten: Durch übergenaue Messverstärker erhalte ich (nach meiner bisherigen Erfahrung) keine genaueren Messwerte. Den tollsten und genauesten Ausgangswert eines Messverstärkers mache ich mir spätestens mit der Analog-Eingangskarte wieder kaputt ... (Wandlungs-Toleranzen - vor allem bei schneller Wandlung). Hier würde nur ein Verstärker etwas bringen, der entsprechend kalibriert, seinen Messwert direkt in der SPS abliefern kann (z.B. Siwarex oder PB-Messverstärker).

Ich muss hier jetzt allerdings einschränken, dass ich das Ganze von meinen Mess-Erfahrungen (in erster Linie Kräfte) her verallgemeinere ...

Gruß
LL

also ich erreiche mit einem Standart-Meßumformer von E+H und einer Standart-Analogbaugruppe (331-7KF01 /12Bit) eine Genauigkeit von 0.01pH.
Das sollte für Standartanwendungen völlig ausreichen.

 

[Larry Laffer]

also ich erreiche mit einem Standart-Meßumformer von E+H und einer Standart-Analogbaugruppe (331-7KF01 /12Bit) eine Genauigkeit von 0.01pH.
Das sollte für Standartanwendungen völlig ausreichen.

Hast du dir deinen Analog-Eingang mal bei "stehendem" Eingangs-Signal angesehen ? Seht dann auch dein gewandelter Messwert oder schwankt der "ein wenig" ? (so um +/- 50 Inkr. = 0.5 pH)

Gruß
LL

 

[crash]

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Hast du dir deinen Analog-Eingang mal bei "stehendem" Eingangs-Signal angesehen ? Seht dann auch dein gewandelter Messwert oder schwankt der "ein wenig" ? (so um +/- 50 Inkr. = 0.5 pH)

Gruß
LL

Bei einem pH-Bereich von 0-14 und 12 Bit auflösung vom AE (4096 Schritte)
sind das 14/4096=0.0034pH pro Schritt.
bei mir schwankt der wert in der 3. nachkommastelle ein wenig.
ich denke das kann man vernachlässigen.

 

[PeterEF]

....
Fehlt noch etwas?

Ja: die Berücksichtigung der Temperaturabhängigkeit.
Abgesehen davon halte ich sowas nur im Amateurbereich (Aquarium?)für sinnvoll einsetzbar, im industriellen Bereich wird in der Regel eine Umsetzung in Normsignale vorgenommen - verbunden mit der Linearisierung des Sensorsignals und der Möglichkeit, eine Kalibrierung und eine Temperaturkompensation durchzuführen.

 

[crash]

Hallo zusammen,

wer hat schon mal eine pH-Messung direkt auf einen Panel visualisiert.

D.h. ich habe nur meine pH-Eletrode und Messverstärker. Ich gehe direkt mit meinen 0...1000mV Messbereich auf eine Analogkarte und möchte diese nun verarbeiten. Da ja die pH-Messung immer kalibriert werden muss, werde ich natürlich das so programmieren, das der Spannungsbereich sich dabei verändert. Kalibrier Messbereich für Verwendung 4,0...9,0pH . Messbereich pH-Elektrode 0...14pH

D.h. auf meinen Panel programmiere ich den Button "Kalibrieren", "neue pH-Elektrode" (ausgangspunkt Messbereich 0...1000mV) und der eigentliche Messwert.

Fehlt noch etwas?

Danke

Gruß
Syny

beschreibe mal etwas genauer.
Welche hardware hast du?
Was hat dein meßverstärker für ein ausgangssignal/welcher Hersteller?
Welche analogbaugruppe?
wie genau muß die messung sein?
Gibt es temperaturschwankungen?
wenn ja in welchem pH-bereich?

 

[Syntaxfehler]

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beschreibe mal etwas genauer.
1.Welche hardware hast du?
2.Was hat dein meßverstärker für ein ausgangssignal/welcher Hersteller?
3.Welche analogbaugruppe?
4.wie genau muß die messung sein?
5.Gibt es temperaturschwankungen?
6.wenn ja in welchem pH-bereich?

1. 216-2AD23-0XB0

2. Eingangsspannungsbereich: +/- 1000mV max.
+/- 500mV nominal
Ausgangsspannungsbereich: +/- 1000mV max.,
+/- 500mV nominal
Eingangswiderstand > 100MOhm

3. 6ES7231-0HC00-0XA0, hatte ich gewählt, da ich noch 2 andere Messungen als mA auf die Karte nehmen kann

4. 5,0pH, also 1 nach der Kommastelle reicht

5. Nein, muss nicht beachtet werden

6. 5-8pH Messung, daher meine Auswahl 4-9pH um eine Regelung aufzubauen
Mit Hilfe der Messung wird automatisiert Säure oder Lauge hinzudosiert, um den gewünschten pH-Wert einzustellen

@MSB
"- die beiden gespeicherten Werten und die Spannungssteigung (mV/PH) auf Plausibilität prüfen"

Wie kann ich denn diese Plausibilität durchführen?
Nimmt man dafür +-25mV als Grenzwert und diese vergleicht man dann?
7pH = 0mV, pro pH-Wertänderung = +-50mV. Also wären dann 5pH= -100mV
Richtig?

Gruß
Syny

 

[crash]

Wie kann ich denn diese Plausibilität durchführen?
Nimmt man dafür +-25mV als Grenzwert und diese vergleicht man dann?
7pH = 0mV, pro pH-Wertänderung = +-50mV. Also wären dann 5pH= -100mV
Richtig?

Gruß
Syny

Dein messverstärker setzt also direkt die spannung der pH-messkette um.
d.h. du bekommst bei pH 0-14 eine spannung zwischen etwa -500 bis +500mV.

eine pH-elektrode hat ihren nullpunkt knapp unter pH7.
also misst du bei pH7 etwa 0mV -> elektrode ok.
im laufe der zeit wird der nullpunkt abwandern.
wenn er bei 6 oder 8 ist wirds langsam kritisch.
pro 1pH änderung ändert sich die elektodenspannung um ca. 59mV.(Steilheit)
auch dieser wert verändert sich im laufe der zeit.
je größer die abweichung desto schlechter(älter) die elektrode.

ach ja...
deine analoge baugruppe kann nur unipolare spannungen.
kleinster messbereich der baugruppe ist 0-5 V.
es gibt(gab) noch eine andere analog-baugruppe die kann u.a. -500mV bis +500mV.

 

[Dabbes vorm Herrn]

Wenn dein Messverstärker ne eingebaute Kalibrierversion hat, dann brauchst natürlich keinerlei Kalibrierung auf deinem Panel und deiner SPS zu installieren. Wir legen immer über die 4-20mA Messung die Signale aufs OP. Mit nem Scale/unscale Baustein kannst dann die 4-20mA auf 20 bis 120 = 2,0 bis 12,0 pH scalieren und dementsprechend am OP anzeihen lassen.
Gibt es keine Kalibrierversion deines Messverstärkers (z.b: Neukum) dann brauchst eigentlich nur eine Start und weiter TAste.
T Start zum starten
Kalibrierung mit Puffer 7,0 läuft
Kalibrierung fertig
T Weiter
T Start
Kalibriereung mit Puffer 4,0 läuft
Kalibrierung fertig
T Weiter für evtl Anzeige Nullpunkt und Steilheit

Ende Gelände


Oder aber du änderst mit Taste + und - deine Werte gemäß der Pufferlösung und speicherst sie dann ab.
Das wären dann 3 Tasten

gruss Dabbes

 

[Syntaxfehler]

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Hallo zusammen und ein frohes Neues,

mein Projekt wurde damals auf Eis gelegt und jetzt ist es wieder aktuell.

Folgender Maßen würde ich nun vorgehen.
Asymetrie oder Offsetspannung würde ich als erstes mit der Pufferlösung 7pH = 0mV (neue pH-Elektrode) messen.
Grenzwerte für Asymetrie würde ich siehe Anhang programmieren.

Als 2. Pufferlösung würde ich 9pH nehmen als 3.Pufferlösung 4pH.
Steilheit ∆mV/pH ausrechnen
für 4pH = ∆mV/3
für 9pH = ∆mV/2

Grenzwerte für Steilheit würde ich siehe Anhang programmieren.

Somit kann ich über das Bedienpanel dem Operator den aktuellen Zustand der pH-Elektrode visualisieren (sehr gut/ gut/ schlecht)

-----------------------------------------------------------------

Ein Fragezeichen ergibt sich bei der Steilheit. Wenn die Kalibrierung nun bei 4pH Pufferlösung und 9pH Pufferlösung einen Unterschiedlichen mV-Wert hat, wie habt ihr das so programmiert?

a) Biegt man dann den pH-Wert liniear?

b) Wenn ja, den guten zum schlechten?

c) Sind die Steilheit-Werte (4/9) öfters "nicht liniear"?

d) Wie lange sollte die pH-Elektrode in eine Pufferlösung getaucht werden. So lange bis der Wert sich nicht mehr ändert oder programmiert man eher eine Zeit?

Danke im voraus!

Gruß
Syny

 

[Paul]

Hallo Syny

Ich kann mich nur der Meinung von MSB und PeterEF anschließen und dir empfehlen einen fertigen PH Meßumformer für Industrieanwendungen einzusetzten (z.B. JUMO oder Endress + Hauser).
Diese Geräte sind praxiserprobt, liefern dir ein vernünftiges Signal von 4-20 mA, haben ein Kalibriermenü, und können während des Kalibrierens den ausgegebenen Istwert "einfrieren" um den laufenden Prozess nicht zu stören.
Du kannst einen PT 100 Temperaturfühler anschließen und kannst sogar beim kalibrieren einen Temperaturwert manuell vorgeben, wenn z.B. deine Pufferlösung Zimmertemperatur hat, dein PT 100 sich aber in einem 60 Grad warmem Medium befindet.

Wie gesagt, diese Geräte sind ausgereift, paxiserprobt und sind von Spezialisten entwickelt, die den ganzen Tag nichts anderes machen. Vor allem aber liefern sie dir einen Istwert der gut und einfach zu handhaben ist.

MfG
Paul

 

[IBES]

Guten Morgen zusammen,

läuft die Messung des PH-Wert`s eigentlich gut? Ich möchte das auch nachbauen. Welche Elektrode und Hardware dazu hast du denn verwendet?



Mfg
Sebastian