물 속 암모니아 농도(암모니아수, 암모니아 용액, NH4OH라고도 함)는 초음파를 이용해 연속적으로 인라인 측정할 수 있습니다. LiquiSonic® 는 이를 위해 매질 내 음속과 온도를 측정하고, 두 값을 실시간으로 NH3농도로 환산합니다.
초음파를 이용한 암모니아 측정은 어떻게 작동하나요?
센서는 매질을 통과하는 초음파 펄스를 보내고, 알려진 거리에서의 전달 시간을 측정합니다. 이를 통해 매질 내 음속을 계산하며, 이 값은 액체 내 암모니아 함량에 따라 변합니다. 또한 음속은 온도의 영향도 받기 때문에 센서는 온도도 함께 측정합니다. 음속과 온도를 농도로 변환하는 작업은 사전에 정의된 제품 데이터셋을 기반으로 이루어집니다. 암모니아수의 경우 이 데이터셋은 0-35 wt% 및 95-100 wt%의 전체 범위를 포함합니다.
왜 적정, 전도도, 밀도 또는 굴절계 측정이 아닌가요?
이들 각 방법은 기본적으로 작동하지만, 암모니아수에서는 각각 특정한 한계에 부딪힙니다. 적정 은 기준 방법으로서 타의 추종을 불허하는 정확도를 가지지만, 여전히 샘플 측정에 불과합니다. 암모니아는 채취와 분석 사이에 기화될 수 있으므로, 시료 취급 방식이 결과를 좌우합니다. 또한 인력 투입도 계속 필요합니다. 전도도 는 약염기에서 다루기 까다롭습니다. 농도가 증가할수록 해리도가 감소하고, 전도도는 낮은 퍼센트 구간에서 최대값을 찍은 뒤 다시 감소합니다. 따라서 하나의 측정값이 두 가지 서로 다른 농도에 대응될 수 있으며, 함께 용해된 염류는 이 관계를 더욱 왜곡합니다.
밀도 와 코리올리 측정은 원칙적으로 활용 가능한 상관관계를 이용합니다. 밀도는 암모니아 함량이 증가할수록 뚜렷하게 감소하지만, 기화로 생기는 기포와 설치 조건에 매우 민감하게 반응합니다. 굴절계 와 광학 방식은 깨끗한 윈도우가 필요합니다. 오염막, 탁도 및 응축수는 측정값에 직접 영향을 미칩니다. pH 측정 은 여기서 중요한 농도 범위에서는 너무 모호합니다.
음속 측정은 색상, 탁도 및 전도도와 무관하며, 가동 부품, 전극, 광학 윈도우 없이 작동합니다.
실험실 시료로 해결되지 않는 문제
결과가 너무 늦게 나옵니다
시료는 정확한 값을 제공하지만, 그 값은 결과가 도착했을 때 이미 한참 지난 시점의 값입니다. 두 시료 채취 사이에는 설비가 사실상 보이지 않는 상태로 운전되며, 편차는 너무 늦어서야 발견됩니다.
암모니아가 휘발합니다
NH3 는 수용액 내에서 상당한 부분압을 가지며, 열, 보관 시간, 그리고 개봉이나 이송 작업이 있을 때 더 쉽게 빠져나갑니다. 투입량을 (오래된) 기준값에 맞춰 설정하면, 노화된 제품에서는 이를 인지하지 못한 채 과소 투입하게 됩니다.
모든 시료 채취는 산업안전 이슈입니다
이 농도의 암모니아 용액은 부식성이 있으며, 증기는 눈과 호흡기를 자극합니다. 가동 중인 배관에서의 시료 채취는 많은 산업안전 조치, 작업 허가 절차, 그리고 남아 있는 위험을 수반하며, 시료 채취를 줄일수록 그 위험도 작아집니다.
온도 보정 측정값
비가열 탱크 저장소에서는 매질 온도가 변동합니다. 정확한 동반 온도 측정이 없는 방법은 수개월 또는 수년에 걸쳐 비교할 수 없는 값을 제공합니다.