Típusok


ZUTORA

 Informatikai Kft.

Működési elv

 

Az oldatok koncentrációjának mérésére az optikai törésmutató megállapítása adja a legjobb megoldást. Az ábrán bemutatott jelenség mindenki számára ismert: az oldatba merített ceruza megtörve látszik a folyadékban. A törés szöge szoros összefüggésben van a koncentrációval, ezért minden refraktométer-típus működése a törésmutató mérésén alapul.

Mivel az optikai törésmutató függ az oldat hőmérsékletétől, ezért annak folyamatos mérésére is szükség van. A K-PATENTS refraktométerek esetében mindkét mérés, azok kiértékelése, illetve így az oldat koncentrációjának meghatározása is teljesen digitális módon, egy másodperces gyakorisággal történik.

Ipari Refraktométerek

Főbb jellemzők

 

  • Mérési tartomány:
    • A) n.d: 1,3200…1,5300 (0…100 % súly)
    • B) n.d: 1,2600…1,4700 (0…30 % súly)
  • Mérési pontosság (tipikus)
    • A) +/- 0,1 % súly
    • B) +/- 0,05 % súly
  • Mérési gyakoriság: 1 másodperctől 5 percig (digitális szűrésel)
  • Gyári kalibrálás szabványos Cargill mérőfolyadékokkal a teljes n.d = 1,3100…1,5400 tartományban.
  • Szabadalmazott, mechanikai beállítást nem igénylő CORE optika.
  • 3648 pixeles digitális optikai érzékelő.
  • Fényforrás: félvezető fénykibocsájtó dióda (LED), 589 nm hullámhossz.
  • Beépített Pt1000 ellenállás-hőmérő.
  • Automatikus digitális hőmérséklet-kompenzáció.
  • Környezeti hőmérséklet:
    • érzékelő fej: -20…+45 ⁰C; 0…+50 ⁰C
    • távadó : 0…+50 ⁰C
  • A mért közeg hőmérséklete: - 20…+130 ⁰C; -20…+150 ⁰C
  • A mért közeg nyomása: 9 bar; 15 bar; 40 bar
  • Az érzékelő fej anyaga:
    • AISI 316L rozsdamentes acél
    • Teflon PTFE, vagy Kynar PVDF
  • Csatlakozás a folyamathoz: karima, vagy bilincs használatával
  • Távadó:
    • A) 320 x 240 pixeles LCD kijelző,
      • 18 db membrán nyomógomb,
      • 2 db beépített relé,
      • 2 db 4-20 mA áramjel kimenet,
      • egyetlen távadóhoz két független érzékelő fej kapcsolható.
      • Az érzékelő fej és távadó közötti távolság: 10…100 m
      • Digitális adatátvitel: 10/100 Mbit/s, UDP/IP protokol adatgyűjtő szoftverrel.
    • B) 1024 x 768 pixeles érintőkijelző,
      • Modulárisan bővíthető a következőkkel:
        • Relék
        • 4-20 mA áramjel kimenetek
        • 4-20 mA áramjel bemenetek
        • Bemeneti kapcsolók
      • Digitális adatátvitel
        • 10/100 Mbit/s, UDP/IP protokol
        • Modbus/TCP
  • Robbanásveszélyes környezet: Egyes típusok megfelelnek a követelményeknek.
  • Szükség esetén automatikus prizmamosatás gőzzel, vagy nagynyomású meleg vízzel.

Alkalmazások

 

Cukor és édesítőszerek
A cukorgyártás fő alapanyaga a cukorrépa és a cukornád. A gyártás fő lépései:
Lényerés: a cukorrépa, vagy cukornád sejtjeiben található cukor kinyerése vizes oldatba (híg lé). Az oldat koncentrációjának mérése fontos a minél hatékonyabb cukorkihozatal érdekében.
Besűrítés: a híg lé besűrítése több fokozatú bepárló egységben (sűrű lé). A folyamat szabályozása során fontos a koncentráció ismerete.
Kristályosítás: a gyártás legkényesebb művelete, melynek fő szabályozandó paramétere az oldat túltelítésének mértéke. A túltelítés sok paramétertől függ, így közvetlen mérése nem lehetséges.

A K-PATENTS cég több évtizedes együttműködő partnere a ZUTORA Kft. (korábban a PROFICON Kft.). A hazai, majd számos külföldi cukorgyár automatizálásában szerzett ismereteket felhasználva fejlesztették ki a SeedMaster márkanevű műszereket, melyek – K-PATENTS refraktométerek és más műszerek felhasználásával - képesek a túltelítésnek és a cukorkristályosítás más fontos paramétereinek folyamatos és megbízható számítására. A műszerek harmadik generációját SeedMaster 3 (SM-3) márkanéven a K-PATENTS gyártja.

Dextróz, fruktóz, glukóz szörp, szorbitol, citromsav gyártása: a korszerű, automatizált gyártás alapfeltétele az oldatok koncentrációjának folyamatos, emberi közreműködés nélküli megbízható mérése.

Élelmiszerek és italok
Fermentációs műveletek: számos gyártási folyamat (pl. rum és sör gyártása) fontos része a fermentáció. Ezek korszerű szabályozása ugyancsak az oldat-koncentráció folyamatos mérésén alapul.
Gyümölcslevek gyártása: a specifikációnak megfelelő gyümölcslevek és sűrítmények gazdaságos gyártásának alapfeltétele a koncentráció folyamatos mérése.

ALKALMAZÁSI PÉLDA GYÜMÖLCSLÉHEZ

ALKALMAZÁSI PÉLDA GYÜMÖLCSLÉ SŰRÍTMÉNYHEZ
Tejfeldolgozás: a tejbesűrítés, savófeldolgozás, laktóz és protein gyártása számos koncentráció-mérési feladatot tartalmaz.
Italok palackozása: különböző típusú italok (borok, sörök, gyümölcslevek, paradicsomlé stb.) automatizált palackozása a megfelelő gépsorokon történik. Termékváltás (pl. másik fajta bor palackozására történő áttérés esetén) a veszteségek csökkentése érdekében fontos gyorsan felismerni azt, hogy mikor jelenik meg a töltőgépnél az újfajta termék (fázisváltás érzékelése). A beépített refraktométer rendkívül gyorsan reagál az optikai törésmutató változására és beépített reléje segítségével megfelelő beavatkozást kezdeményezhet.

ALKALMAZÁSI PÉLDA TÖBBFUNKCIÓS TÖLTŐSOROKHOZ
Töltősorok tisztítása: a töltősorokat gyakran (esetleg naponta többször is) alapos tisztításnak kell alávetni. Itt ugyancsak rendkívül fontos a termék – mosóvíz – termék fázisváltások emberi közreműködést nem igénylő gyors felismerése és a megfelelő szelepváltások automatikus kezdeményezése. Korszerű megoldás híján a mosatással járó veszteségek jelentősek lehetnek.

ALKALMAZÁSI PÉLDA TÖLTŐSOROK TISZTÍTÁSÁHOZ
Lekvárok, dzsemek gyártása: a főzőüstbe beépíthető ipari refraktométer segítségével biztosítható a specifikáltnak megfelelő koncentrációjú termék gyártása. Hígabb termék előbb-utóbb elidegeníti a vásárlókat, a specifikáltnál nagyobb koncentrációjú termék viszont a gyártónak jelent veszteséget.

ALKALMAZÁSI PÉLDA LEKVÁROKHOZ
Sűrített paradicsom, ketchup:

ALKALMAZÁSI PÉLDA SŰRÍTETT PARADICSOMHOZ

ALKALMAZÁSI PÉLDA KETCHUPHOZ

Virsli:

ALKALMAZÁSI PÉLDA VIRSLIHEZ

Tojásfeldolgozás: a tojás fehérjének és sárgájának feldolgozása szigorú higiéniai körülmények között történik. Itt is, mint a tésztagyártás során is fontos a tojáslé koncentrációjának mérése.
Ipari szennyvizek szervesanyag-tartalmának folyamatos ellenőrzése: a büntetés elkerülése érdekében ez a feladat refraktométerrel egyre inkább megoldhatóvá válik.

Vegyipar
A vegyipari alkalmazások köre rendkívül széles. A teljesség igénye nélkül néhány termék, melyek gyártása során a K-PATENTS ipari refraktométerek széles körben kerülnek felhasználásra:

Formaldehid (CH2O), Etanol (C2H5OH), Etil alkohol, Etilén glikol (CH2OH2), Hidrogén peroxid (H2O2), Kénsav (H2SO4) és Oleum, Sólé (NaCl), Sósav (HCl), Aceton (CH3COCH3), Fenol (C6H5OH), Formaldehid (HCHO), Polikarbonát, Polietilén T. (PET), Kaprolaktám (C6H11NO), Nitril butadien gumi (NBR), Ammónium nitrát (NH4NO3), Etilén glikol (CH2OH2), Propilén glikol (C3H8O2).

Zselatin, mosószerek

Műszálak
: cellulóz acetát, nylon, poliuretán, üvegszál szövet kötőanyag.

Gyógyszeripar és biokémia
Refraktométer-alkalmazások gyógyszeripari termékek gyártása során:
Antibiotikumok: Penicillin, Streptomicin, Tetracilin
Vér: Plazma, szérum, infúziós folyadék
Protein oldatok
Vitaminok: B-2 vitamin, Aszkorbinsav, Ca-arabonát, Riboflavin
Koncentrált cukoroldatok
Növényi eredetű gyógyszerek
Kromatográfiás szétválasztás
Oltóanyagok:
cukor gradiens szerinti tisztítás zónás centrifugálással

ALKALMAZÁSI PÉLDA OLTÓANYAGOKHOZ
Különböző oldatok gyártása

Fémmegmunkálás
A fémek megmunkálása során két szilárd anyag, a szerszám és a megmunkált anyag kerül kapcsolatba. A művelet során a nagy súrlódás nagy felületi feszültséggel és hőmérséklettel jár, melyek csökkentik a megmunkáló szerszám élettartamát. A használt kenőanyag feladata ezen hatások csökkentése hűtés, kenés és a korrózió csökkentése révén.
A használat során a kenőfolyadékba szilárd részecskék, idegen olaj, baktériumok és oldott sók kerülhetnek, párolgás révén a kenőanyag / víz arány, melynek van egy optimális értéke, megváltozik. A refraktométer éppen ezen arány ellenőrzését teszi lehetővé.

ALKALMAZÁSI PÉLDA FÉMMEGMUNKÁLÁSHOZ


Olaj- és gázipar

Termékváltás detektálása
Nyersolaj, fűtőolaj, dízelolaj termékeknek a termelő üzemből kijelölt tartályokba, vagy szállító járművekbe történő kiszállítása gyakran bonyolult cső- és tartályrendszer igénybevételével történik. A különböző termékek megbízható és gyors felismerése és azoknak a kijelölt helyre történő továbbítása alapvető követelmény.
Ezek a termékek az optikai törésmutatójuk alapján azonosíthatók. Így a megfelelő helyre beépített ipari refraktométer azonnal érzékelni és azonosítani képes az egyes termékeket és az eseményről (termék-, vagy fázisváltás) a kiszállítást irányító rendszernek jelzést küldve az kezdeményezheti a megfelelő szelepváltásokat. A gyors, automatikus beavatkozással, az emberi közreműködés kizárásával komoly költségekkel járó hibák előzhetők meg.

ALKALMAZÁSI PÉLDA OLAJIPARI TERMÉKVÁLTÁS DETEKTÁLÁSÁHOZ

Olajfinomítás
Az olajfinomítás területén a különböző folyamatokban számos lehetőség van ipari refraktométerek felhasználására.
A különböző típusú kenőolajok fő jellemzője a viszkozitás, mely szoros összefüggésben van az anyag optikai törésmutatójával (R.I.). Az ipari refraktométerek itt is jelentős mértékben kerülnek felhasználásra.

Gázfeldolgozás
A természetes földgáz tisztítási műveletek után, vízgőztartalmától megszabadítva kerülhet felhasználásra. A művelet során dietilén (DEG), vagy trietilén glikol (TEG) kerül felhasználásra, melynek koncentrációja – utánpótlás híján – csökken. Ennek megakadályozása céljából szükség van a koncentráció folyamatos mérésén alapuló pótlás biztosítására.
A gáztisztítás másik fontos művelete során annak hidrogén- szulfid (H2S) és széndioxid (CO2) tartalmát kell csökkenteni, mely ugyancsak tartalmaz koncentráció-mérési feladatokat.

Bioetanol, biodízel gyártása
A gépjármű közlekedésben használt benzin és dízelojal kiváltására egyre inkább a bioetanol kerül használatba. Az etanolt, vagy etil alkoholt (C2H5OH) túlnyomórészt cukor fermentációja során állítják elő. A felhasznált alapanyag cukorgyári melasz, kukorica, cukornád. Az újabb technológiák cellulóz tartamú anyagok, valamint háztartási hulladékok felhasználásán alapulnak.
A gyártás során fontos szerepet kapó műveletek: fermentáció, bepárlás, desztilláció, szűrés, centrifugálás, ion-cserés tisztítás stb. Mindezen műveletek gazdaságos megoldása magas fokú műszerezettségen alapuló automatizálást igényel.