Inline-Refraktometer

für Messung der Flüssigkeitskonzentration

K-Patents Messgeräte

Vaisala K-PATENTS® Prozessrefraktometer

Vaisala K-PATENTS Prozessrefraktometer werden für Inline-Flüssigkeitsmessungen zum Zweck der Prozesssteuerung und industriellen Automatisierung verwendet. Wir investieren umfangreich in Forschung und Entwicklung und haben einen weltweiten Ruf für Innovation, Zuverlässigkeit und hohe  Qualität.

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.               

Industrielles Prozessrefraktometer in der pharmazeutischen Herstellung

Vaisala K-PATENTS Prozessrefraktometer werden üblicherweise zur Bestimmung der Flüssigkeitskonzentration oder -dichte eingesetzt. Diese Messung ist seit mehr als einem Jahrhundert ein wichtiger Teil der verarbeitenden  Industrie.

Die Leistung aller Arten von Raffinations-, Herstellungs- und Qualitätskontrollvorgängen kann mit unserer digitalen Refraktometertechnologie erheblich verbessert werden.

Beispielsweise kann die Inline-Konzentrationsmessung als Echtzeit-Vorhersagetool für die Endkonzentration verwendet 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.

Prozessrefraktometermessung des kritischen Winkels

Vollständig digitales Messprinzip

Das Messprinzip ist eine  kritische Winkelmessung. Das Refraktometer besteht aus drei Hauptkomponenten: einer Lichtquelle, einem Prisma und einem Bildsensor.  

Die Lichtquelle sendet Lichtstrahlen in verschiedenen Winkeln an das Prisma und die Prozessschnittstelle. 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 kritischer Winkel bezeichnet.

Die CCD-Kamera erkennt ein helles und ein dunkles Feld, die teilweise reflektiertem Licht und vollständig reflektiertem Licht entsprechen. Die Position der Grenzlinie zwischen dem hellen und dem dunklen Bereich korreliert mit dem kritischen Winkel, der eine Funktion des Brechungsindex darstellt und daher mit der Konzentration der Lösung korreliert.

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 K-PATENTS 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).
 

Montiertes Prozessrefraktometer

Drei Generationen von Refraktometern

Derzeit sind drei Refraktometertechnologieplattformen in Produktion. Die neueste und fortschrittlichste ist die Plattform PR-43, auf der bis zu vier Refraktometer über eine Ethernet- oder 4- bis 20-mA-Verbindung mit einer Nutzungsoberfläche verbunden werden  können.

Das Spektrum der Refraktometeranwendungen ist breit, da die meisten Flüssigkeitsprozesse eine kontinuierliche Überwachung der Konzentration erfordern, um die Qualität aufrechtzuerhalten und Kosten zu senken. Vaisala bietet Services in Zielbranchen entsprechend ihrer unterschiedlichen Art und Technologieanforderungen, um einen hohen Standard an Produkten und Dienstleistungen zu gewährleisten.

Klicken Sie auf die Industrie, die für Sie interessant ist, um mehr über die Refraktometermodelle und -anwendungen zu erfahren.

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Mehrkanal-Nutzungsoberfläche mit Benutzer*in

Refraktometersystem

Vaisala K-PATENTS Refraktometer als eigenständige Modelle sind  intelligente Geräte, die Konzentrationseinheiten und Diagnoseinformationen  messen  und angeben  und ein 4- bis 20-mA- oder Ethernet-Ausgangssignal an das Steuerungssystem (SPS) liefern.

Alle Refraktometer können auch  mit einer physischen  Nutzungsoberfläche oder einem Anzeigemesswertgeber verbunden werden. Die Optionen für die Nutzungsoberfläche reichen von einem robusten Mehrkanal-Industriecomputer über  einen   Anzeigemesswertgeber bis hin zu einer kompakten leichten Schnittstelle. Benutzer*innen können so die bevorzugte Methode für den Zugriff auf und die Verwendung der Refraktometermess- und Diagnosedaten auswählen.

Das Refraktometer verfügt über einen integrierten Webserver mit einer Homepage, auf der das Messgerät über eine Ethernet-Verbindung konfiguriert, überwacht, verifiziert und diagnostiziert werden kann.

Aufgrund der identischen Kalibrierung zur Messung des Brechungsindex kann jedes Refraktometer beliebig ohne optische Neukalibrierung ausgetauscht werden.

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.

BLOG: Detaillierter Einblick in die Technologie der Flüssigkeitskonzentrationsmessung mit Brechungsindex

Wissenschaftler*innen betrachten die Brechungsindexmessung als ideale Möglichkeit, um Flüssigkeitskonzentrationen zu messen.
Das Verfahren ist relativ einfach und basiert auf Lichtbrechung. Um diese Eigenschaft des Lichts zu demonstrieren, geben Sie zum Beispiel einen Stift in ein Glas mit einer Lösung. Es sieht so aus, als würde sich der Stift verbiegen, doch tatsächlich bricht das Licht.

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Um einen kontinuierlichen Support vor und nach dem Kauf unserer Produkte zu gewährleisten, bieten wir Anwendungsberatung, Schulung, Wartung und Expertensupport vor Ort über unsere autorisierten Vertriebshändler sowie durch die Zentrale und die lokalen Servicezentren.

Messung der Flüssigkeitskonzentration

Vaisala bietet eine breite Palette von Produkten, die auf die Anforderungen der Flüssigkeitsmessung in verschiedenen Industrien zugeschnitten sind. Erfahren Sie mehr über die Refraktometertechnologie und ihre Anwendungen, und besuchen Sie die Bibliothek mit produktbezogenen Ressourcen.