Messung der Flüssigkeitskonzentration

Flüssigkeitsmessung mit Inline-Refraktometern

Vaisala Polaris Prozessrefraktometer dienen für Inline-Flüssigkeitsmessungen, um eine effiziente Prozesssteuerung und industrielle Automatisierung zu ermöglichen. Es handelt sich um eigenständige und intelligente Geräte, die Konzentrationseinheiten und Diagnoseinformationen messen und angeben. Sie bieten 4- bis 20-mA- oder Modbus RTU-Ausgänge für den direkten Anschluss an das Steuerungssystem. Alle Prozessrefraktometer können auch mit dem Indigo520 für Prozessrefraktometer verbunden werden, um eine physische Nutzungsoberfläche zu erhalten und Funktionen zu erweitern.

Die Vaisala Polaris Refraktometer repräsentieren die neueste, die 5., Generation der Produktfamilie. Prozessrefraktometer wurden 2019 Teil des Produktsortiments von Vaisala, und zwar nach der Übernahme von K-PATENTS, einem führenden Pionier mit über vierzig Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung industrieller Prozessrefraktometer für ein breites Anwendungsspektrum.

Unsere bedeutenden Investitionen in Forschung und Entwicklung haben uns weltweite Anerkennung für die Bereitstellung innovativer, zuverlässiger und hochwertiger Produkte eingebracht.

Genaue Flüssigkeitskonzentrationsmessungen ohne Abweichungen

Vaisala Polaris Prozessrefraktometer werden häufig zur Bestimmung der Flüssigkeitskonzentration oder -dichte eingesetzt. Diese Messung ist seit mehr als einem Jahrhundert ein wichtiger Teil der verarbeitenden Industrie. Unsere fortschrittliche digitale Refraktometertechnologie kann die Leistung von Raffinations-, Fertigungs- und Qualitätskontrollvorgängen deutlich verbessern.

Konzentrationsmessungen in Echtzeit mithilfe von unseren Inline-Refraktometern können als wertvolles Prognoseinstrument zur Erzielung einer optimalen Endkonzentration eingesetzt werden. Eine schnelle und genaue Reaktion ist erforderlich, um die Produktion zu optimieren. Eine Kostenreduzierung ist möglich, indem die Variation des mittleren Durchschnitts der Produktkonzentration verringert wird. Die Kostenersparnis hängt vom Wert der gemessenen Komponente ab.

Kundenberichte:

„Die Messung ist zuverlässig und stabil trotz schwerer Membranvibration.“

– Anlage für Molkeneiweißkonzentrat, Neuseeland

„Unser jährlicher Abfall in der Abfüllanlage betrug Millionen Liter. Wir haben Volumenstrom- und Trübungsmessgeräte durch Inline-Refraktometer ersetzt. So konnten wir die Produktwechselzeit auf das gesetzliche Minimum von 5 Minuten verkürzen, wodurch der Abfall um zwei Drittel reduziert wurde.“

– Molkerei, Europa

„Echtzeit-Prozessrefraktometer sind eine tolle Alternative zu Titratoren, um Zeit und Materialien zu sparen.“

– Pharmaanlage, Österreich

Komplettes System aus Indigo520 Messwertgeber und Prozessrefraktometer

Das Vaisala Polaris bildet zusammen mit dem Indigo520 Messwertgeber für Prozessrefraktometer ein beeindruckendes Duo und bietet überzeugende Funktionen für alle Benutzende. Der Indigo520 ermöglicht Datenprotokollierung, Prismareinigungssteuerung, Anpassung von Einstellungen und Messparameter sowie Indigo Serviceupdates.

Der Indigo520 für Prozessrefraktometer bietet vielseitige Systemkonnektivität über zwei gewählte Analog- oder Digitaleingänge für Prozessrefraktometer und andere Indigo-kompatible Sonden sowie vier konfigurierbare Analogausgänge für Alarmrelais und das digitale Protokoll Modbus TCP/IP.

Indigo520 für Prozessrefraktometer

Vollständig digitales Messprinzip basierend auf der Physik

Das Refraktometer funktioniert nach dem Prinzip der Grenzwinkelmessung. Das Refraktometer besteht aus einer Lichtquelle, einem Prisma und einem Bildsensor. Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Winkeln werden zum Prisma und zur Prozessschnittstelle ausgestrahlt. Strahlen mit einem steilen Winkel werden teilweise zum Bildsensor reflektiert und teilweise zum Prozess gebrochen. Strahlen mit einem geringen Winkel werden vollständig zum Sensor reflektiert. Der Winkel, ab dem die Totalreflexion beginnt, wird als Grenzwinkel bezeichnet.

Die CCD-Kamera im Refraktometer erkennt ein helles und ein dunkles Feld, die teilweise reflektiertem Licht und vollständig reflektiertem Licht entsprechen. Die Position der Grenzlinie zwischen diesen Feldern gibt den Grenzwinkel an, der proportional zum Brechungsindex und damit zur Konzentration der Lösung ist. Das Messprinzip basiert auf der Physik und dem Brechungsgesetz und weist daher keine Abweichungen auf.

Ein integrierter Temperatursensor misst die Temperatur T an der Grenzfläche der Prozessflüssigkeit. Der Sensor wandelt den Brechungsindex nD und die Temperatur T in Konzentrationseinheiten um. Das Vaisala Polaris Refraktometer kann verschiedene Skalen angeben, z. B. Brix, Flüssigkeitsdichte oder Gewichtskonzentration. Das Diagnoseprogramm stellt sicher, dass die Messung zuverlässig ist.

Erfahren Sie mehr über das Prinzip der Brechungsindexmessung (PDF) und das Brechungsgesetz.

Fünf Generationen von Refraktometern

Neuigkeiten: Produktfamilie der Vaisala Polaris™ Prozessrefraktometer

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Refraktometermodelle und Anwendungen nach Industrien

Prozessrefraktometer tragen dazu bei, gewünschte Produktspezifikationen durch eine verbesserte Produktqualität zu erreichen. Gleichzeitig wird der Prozess optimiert und Energieverbrauch, Rohstoffe, Wasser, Dampf und Chemikalien eingespart.

Chemische Industrie

Inline-Messung der Konzentration von Säuren, Laugen, Alkohol, Kohlenwasserstoffen, Lösemitteln und verschiedenen anderen Lösungen in der chemischen Industrie

Messen Sie Konzentrationsänderungen flüssiger Chemikalien unter den härtesten Bedingungen der verarbeitenden Chemikalienindustrie. Erkunden Sie die typischen Prozesse und Anwendungen, bei denen das Inline-Refraktometer zur Produktqualitäts- und Prozesskontrolle eingesetzt werden kann.

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Lebensmittel und Getränke

Inline-Brix, Gehalt an echt gelösten Stoffen oder andere Flüssigkeitskonzentrationen für Milchprodukte, Molke, Brauprodukte, Säfte, Erfrischungsgetränke, Fleisch- und Fischprodukte, Inhaltsstoffe sowie die Verarbeitung von Obst und Gemüse.

Stabile Inline-Flüssigkeitskonzentrationsmessungen für sofortige Produktivitäts- und Materialsteigerungen sowie einen vereinfachten Prozessbetrieb. Erfahren Sie mehr durch Anwendungsbeispiele.

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Ölraffination und Petrochemie

Be- und Entladevorgänge, Schwefelsäurealkylierung, Aminwäsche, Gasentwässerung und Schmierölproduktion

Vermeiden Sie Probenahmen, verbessern Sie die Produktkonsistenz und die Betriebssicherheit, und optimieren Sie den Prozess mithilfe der Vaisala Polaris Prozessrefraktometer.

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Pharmaindustrie und Biotechnologie

Entwicklung und Herstellung von Arzneistoffen, pharmazeutische Fermentation, Impfstoff- und Penicillin-Produktion, Proteinkonzentration und -filtration

Das Polaris Prozessrefraktometer bietet kontinuierliche, genaue und wiederholbare Messungen zur Optimierung von F&E- und Produktionsprozessen.

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Zellstoff und Papier

Schwarzlauge, Grünlauge, Braunstoffwäsche, Filtrate und andere Flüssigkeiten in Chemikalienrückgewinnungs- und Faseranlagen

Optimierung der Prozesse in der Zellstoff- und Papierindustrie

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Halbleiter

KOH (Kaliumhydroxid), H₂SO⁴ (Schwefelsäure), HF (Flusssäure), NH₄OH (Ammoniumhydroxid), HCl (Salzsäure), IPA (Isopropylalkohol), EKC, CMP-Schlämme und mehr

Konzentrationsüberwachung in Echtzeit nasschemischer Prozesse, einschließlich Waferherstellung, Ätzen und Reinigen

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Zucker

Kristallisationssteuerung von Rohr- und Rübenzucker

Inline-Refraktometer zur erweiterten Übersättigungssteuerung und zur Gewährleistung von Feinkristallbildung und -wachstum. Erfahren Sie, wie Sie Raffinations- und Vermahlungsprozesse von Rohr- und Rübenzucker optimieren können, um wesentliche Energieeinsparungen zu erzielen.

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Süßstoffe

Messung des Gehalts an echt gelösten Stoffen bei der Herstellung von Stärkesüßstoffen und Zuckerersatzstoffen wie Glukose (Dextrose), Fruktoseglukosesirup, Maissirup und Sorbitol.

Inline-Flüssigkeitskonzentrationsmessung für die Herstellung flüssiger und kristalliner Süßstoffe. Erfahren Sie, wie Sie mit dem Inline-Refraktometer nachgeschaltete Prozesse optimieren und strenge Endproduktspezifikationen einhalten.

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Entscheidende Vorteile

Voller Messbereich

Das Refraktometer funktioniert über den gesamten Messbereich des Brechungsindex (nD) 1,3200 bis 1,5300, was 0 bis 100 Brix entspricht. Optionale Messbereiche verfügbar.

CORE-Optik

Kein Risiko der Leckagen und Abweichungen dank integrierten CORE-Optikelement.

Komplett digitales System

Farb-, Blasen-, Partikel-, Durchfluss-, Temperatur- oder Druckänderungen haben keinen Einfluss auf den Betrieb oder die Genauigkeit.

Beständig gegenüber niedrigen und hohen Prozesstemperaturen

Kompaktes Modell: −40 … +130 °C, Sondenmodell: +40 … +150 °C

Temperaturkompensierter Messausgang

Das Refraktometer verfügt über einen integrierten Pt1000-Temperatursensor zur schnellen Messung der Prozesstemperatur und zur automatischen Temperaturkompensation.

Kompatibel mit CIP- und SIP-Reinigung

Das Refraktometer ist beständig gegenüber CIP- (Clean-in-Place, Reinigung vor Ort) und SIP-Prozessen (Sterilization-in-Place, Sterilisierung vor Ort) sowie dem Reinigen und Durchspülen von Anlagen.

Hochgenau

Die Genauigkeit der Inline-Messung ist vergleichbar mit der Genauigkeit des Produktionslabors.

Erfahren Sie mehr in unserer Genauigkeitsangabe.

Einfache Überprüfung der Messgeräte vor Ort

Die Refraktometer werden mit auf NIST rückführbaren Standard-Brechungsindexflüssigkeiten kalibriert geliefert. Dies ermöglicht eine einfache Messgeräteüberprüfung innerhalb des eigenen Qualitätssicherungssystems der Benutzer*innen unter Verwendung von Standardflüssigkeiten und eines integrierten Überprüfungsverfahrens.

Einfache Montage

Montage direkt oder über eine Vielzahl von Durchflusszellen in der Hauptverarbeitungsleitung oder im Hauptbehälter, ohne dass Umgehungsanordnungen erforderlich sind. Ebenfalls in Behältern mit Mischern oder Schabern möglich. Technisch angepasste Lösungen verfügbar.

Wartungsfrei

Das Refraktometer erfordert keine regelmäßige Wartung, da es keine Verschleißteile gibt, die regelmäßig geändert werden müssten. Dies bedeutet niedrige Betriebskosten.

Produktzulassungen und -zertifizierungen

Alle Messgeräte werden unter Berücksichtigung branchenspezifischer Vorschriften und Sicherheitsaspekte entwickelt. Produktzulassungen und -zertifikate ermöglichen die Herstellung und Lieferung von Produkten gemäß ATEX, CSA, FM, IEC, CRN, KEMA, DEKRA UND 3-A-SANITÄR, EHEDG.

Messwert

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Konzentrations- und Dichtemessungen von Flüssigkeiten in industriellen Anwendungen

In der verarbeitenden Industrie werden häufig Flüssigkeiten eingesetzt, die zur Produktqualitätssicherung gemessen werden müssen. Für eine umfassende Qualitätskontrolle ist eine Analyse der Flüssigkeitskonzentration in verschiedenen Schritten des Herstellungsprozesses erforderlich.

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Detaillierter Einblick in die Technologie der Flüssigkeitskonzentrationsmessung mit Refraktionsindex

Wissenschaftler betrachten die Refraktionsindex-Messung (RI) als ideale Möglichkeit, um Flüssigkeitskonzentrationen zu messen.

Webinar

Echtzeitmessung von titrierbarer Gesamtlauge oder Dichte der Grünlauge bei der Kaustifizierung in Zellstofffabriken mit Prozessrefraktometern

In diesem Webinar (auf Englisch) erfahren Sie mehr über verschiedene Methoden zur Messung und Steuerung der titrierbaren Gesamtlauge oder Dichte der Grünlauge im Kaustifizierungsverfahren.

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E-Book

Flüssigkeitskonzentrationsmessung in Chemie- und Textilfasern

Laden Sie dieses E-Book herunter, und erhalten Sie einen allgemeinen Überblick sowie einzelne Fallbeispiele zu verschiedenen Elementen der Anwendungssteuerung in der Chemie- und Textilfaserindustrie.

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Vaisala Polaris™ Prozessrefraktometer PR53GP

Messen Sie die Konzentration von Zucker/Brix, Säuren, Laugen, Alkoholen, Kohlenwasserstoffen, Lösemitteln und verschiedenen anderen Lösungen direkt in Rohrleitungen und Tanks sowie beim Produktionstransport. Führen Sie Qualitätskontrollen in der Zucker-, Chemie-, Petrochemie- und in anderen Industrien durch.

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