在線測(cè)量液體中可溶解物質(zhì)的濃度只有一種光學(xué)測(cè)量原理——特定光譜吸收的原理：一束精確聚焦的平行光以恒定光強(qiáng)垂直射入一均勻介質(zhì)中，由于液體中只有待測(cè)介質(zhì)對(duì)特定光譜有吸收，待測(cè)介質(zhì)的濃度越高，吸收越大。對(duì)應(yīng)的傳感器有可見(jiàn)光 - 近紅外吸收傳感器 A-1 和 A-2；紫外吸收傳感器 A-5 和 A-6
色度分析儀
我們?cè)谏钪袝?huì)經(jīng)常接觸到各種石油化工產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是經(jīng)過(guò)多道工序生產(chǎn)出來(lái)的，在復(fù)雜的生產(chǎn)工序中，存在著各種風(fēng)險(xiǎn)，如生產(chǎn)中的潛在人身安全或設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)、中間產(chǎn)品品質(zhì)不合格的風(fēng)險(xiǎn)、生產(chǎn)效率降低導(dǎo)致效益損失的風(fēng)險(xiǎn)。大多數(shù)時(shí)候，這些風(fēng)險(xiǎn)是由現(xiàn)場(chǎng)工程師人為判斷以及實(shí)驗(yàn)室取樣化驗(yàn)分析去避免，其實(shí)，有些工藝點(diǎn)可以使用在線色度儀進(jìn)行監(jiān)控。為何這些色度標(biāo)準(zhǔn)能成為判斷產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)劣的條件之一呢？因?yàn)樵谏a(chǎn)中經(jīng)常會(huì)存在副反應(yīng)、泄漏或者工藝條件變化，當(dāng)這些情況發(fā)生時(shí)就會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)，雜質(zhì)的存在可能會(huì)改變產(chǎn)品的顏色，換句話說(shuō)，顏色可以間接反映產(chǎn)品的純度。目前，大多數(shù)石油化工產(chǎn)品在品質(zhì)上都有對(duì)應(yīng)的色度標(biāo)準(zhǔn)，比如石油產(chǎn)品的 ASTM 色度標(biāo)準(zhǔn)系列 D156、 E308、 D 1500、D1209、D1544，
咱們熟知的 Pt-Co 標(biāo)準(zhǔn)，Gardner標(biāo)準(zhǔn)和 CIE 標(biāo)準(zhǔn)等。測(cè)量顏色是采用 VIS( 可見(jiàn)光 ) 光譜實(shí)現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的傳感器有 A-1 或 A-2。
色度分析儀應(yīng)用工藝或設(shè)備流程圖例——品質(zhì)監(jiān)控
己二酸生產(chǎn)工藝中會(huì)添加活性炭來(lái)吸附介質(zhì)中的有色雜質(zhì)，這些有色雜質(zhì)會(huì)影響成品己二酸的品質(zhì)，該工藝通常稱之為脫色過(guò)濾工藝，流程圖如下：
色度分析儀測(cè)量來(lái)料的鉑鈷 Pt-Co 色度深淺，色度值越高則活性炭的添加量應(yīng)越多，如果沒(méi)有在線色度分析儀，沒(méi)法實(shí)現(xiàn)活性炭的添加量自動(dòng)控制，就會(huì)存在活性炭的添加量不夠或者添加過(guò)多：
添加量不夠會(huì)導(dǎo)致成品己二酸的色澤偏高，品質(zhì)降低；添加量過(guò)多則會(huì)導(dǎo)致下游過(guò)濾器過(guò)早堵塞或者活性炭會(huì)泄漏到下游給生產(chǎn)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。
A-1單通道特定光譜吸收傳感器特點(diǎn)
一束精確聚焦的、光強(qiáng)恒定的、 特定光譜的初始光垂直入射，穿透介質(zhì)，被介質(zhì)內(nèi)的某組分所吸收，從而導(dǎo)致光強(qiáng)衰減，衰減后的剩余光被對(duì)面的光電檢測(cè)器檢測(cè)到，通過(guò)信號(hào)處理，可以得到初始光衰減了多少（即為初始光透射率的反對(duì)數(shù)）。光強(qiáng)的衰減量與被測(cè)介質(zhì)內(nèi)該組份的濃度關(guān)系可以用郎伯 - 比爾定律進(jìn)行描述：透射率的反對(duì)數(shù)值與產(chǎn)生透射損失的被測(cè)物質(zhì)的濃度成正比，該定律既適用于可溶性介質(zhì)也適用于不可溶性介質(zhì)。 介質(zhì)的濃度可以用 ppm 或者 % 表示， A-1 傳感器的測(cè)量光譜是波長(zhǎng) 400 ~ 1100nm 范圍內(nèi)特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光或近紅外光。不同的應(yīng)用工況，可以為檢測(cè)端配備不同的光譜濾鏡。因此該傳感器不僅可以測(cè)量介質(zhì)的顏色（ 例：A-1 在 420nm 波長(zhǎng)下測(cè)量介質(zhì)的黃度），還可以測(cè)量介質(zhì)中某組分的濃度。 |
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A-2雙通道特定光譜吸收傳感器特點(diǎn)
| 一束精確聚焦的、恒定光強(qiáng)的、 特定光譜的初始光垂直入射，穿透介質(zhì)，被介質(zhì)內(nèi)的某些組分所吸收，從而導(dǎo)致光強(qiáng)衰減，衰減后的剩余光被對(duì)面的光電檢測(cè)器檢測(cè)到，通過(guò)信號(hào)處理，可以得到初始光強(qiáng)衰減了多少（即為初始光強(qiáng)的透射率的反對(duì)數(shù)）。光強(qiáng)的衰減量與被測(cè)介質(zhì)內(nèi)這些組分的濃度關(guān)系可以用郎伯 - 比爾定律進(jìn)行描述：透射率的反對(duì)數(shù)值與產(chǎn)生透射損失的物質(zhì)的濃度成正比，該定律既適用于可溶性介質(zhì)也適用于不可溶性介質(zhì)。 A-2 有兩個(gè)測(cè)量通道，一個(gè)為主測(cè)量通道；另一個(gè)可以做參比測(cè)量通道，也可以作為一個(gè)主測(cè)量通道，當(dāng)做為參比測(cè)量通道時(shí)，就具有背景濁度補(bǔ)償功能；當(dāng)做為另一個(gè)主測(cè)量通道時(shí)，A-2 傳感器可以同時(shí)測(cè)量?jī)煞N物質(zhì)的濃度。A-2 傳感器采用的是 VIS 到 NIR 的光譜，對(duì)應(yīng)的光譜范圍為 380 ~1100 nm。針對(duì)不同的介質(zhì)，通過(guò)選擇特定的光程長(zhǎng)和光學(xué)濾鏡組合可以精確檢測(cè)到介質(zhì)內(nèi)微小的顏色變化，可以有效補(bǔ)償初始光強(qiáng)衰減而導(dǎo)致的測(cè)量結(jié)果誤差。 |
技術(shù)參數(shù)
| 技術(shù)參數(shù) | A-1傳感器 | A-2傳感器 |
| 測(cè)量 | ||
| 測(cè)量原理 | 1 通道單波長(zhǎng)光譜吸收 | 2 通道雙波長(zhǎng)光譜吸收 |
| 測(cè)量量程 | 最小量程:0-0.05CU 量程:0-2.8CU 最小量程:0-5 Pt-Co 量程:0-1000 Pt-Co 最小量程:0-1000 ppm 量程:0-99% | 最小量程:0-0.05CU 量程:0-3.0CU 最小量程:0-5 Pt-Co 量程:0-1000 Pt-Co 最小量程:0-1000 ppm 量程:0-99% |
| 光源 | 特制白熾鎢絲燈，5.0VDC，775 mA，壽命25,000-40,000小時(shí) | |
| 分辨率 | <士0.05%，與量程有關(guān) | |
| 重復(fù)精度 | <±0.5%，與量程有關(guān) | |
| 防護(hù)等級(jí) | IP65 或更高 | |
| 管道連接流通池 | ||
| 可選材料 | 不銹鋼 1.4435(SS 316L)，1.4539，1.4571(SS 316Ti)，1.4462鈦材 3.7035(2級(jí)),哈斯合金 2.4602(C22),塑料TFM4215,PVC,.. | |
| 管道連接件尺寸 | 1/4"到 6"(DN 6 到 DN 150) | |
| 過(guò)程連接方式 | 法蘭(ASME，DIN，JIS)，卡套(TC，ISO，DIN)，內(nèi)螺紋(NPT，DIN)，衛(wèi)生級(jí)螺紋(DIN11851)，T型管道(DIN，ISO，OD)，Varivent.… | |
| 過(guò)程壓力 | 10 mbar到 100 bar，或者更高 | |
| 窗體 | 藍(lán)寶石(自清洗設(shè)計(jì)) | |
| 適用過(guò)程溫度 | ||
| 過(guò)程溫度，標(biāo)準(zhǔn)型 | 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行:0-120°C;短時(shí)間:15分鐘/天，0-150°C | |
| 過(guò)程溫度，高溫型(HT) | 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行:-30-240°C;短時(shí)間:15分鐘/天，-30-260°C | |
| 過(guò)程溫度，防爆型(EX) | 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行:-30-120C;短時(shí)間:15分鐘/天，-30-150°C | |
| 過(guò)程溫度，高溫防爆型(EX-HT) | 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行:-30-240°C;短時(shí)間:15分鐘/天，-30-260°C | |
| 適用環(huán)境溫度 | ||
| 環(huán)境溫度 | 運(yùn)行時(shí):0-40°C，標(biāo)準(zhǔn)型號(hào);運(yùn)行時(shí):-30-60°C高溫型、防煤型、高溫防爆型;運(yùn)輸過(guò)程中:-20-70°C | |
| 防爆 & 校準(zhǔn) | ||
| 防爆 | 可提供FM(-D)與ATEX(EN-D)防爆認(rèn)證，產(chǎn)品可工作于1 區(qū)IIC T5/T6，與隔爆箱等級(jí)有關(guān) | |
| 校準(zhǔn) | 可選檢測(cè)端 FH03 校準(zhǔn)功能 | |
典型色度分析應(yīng)用案例——品質(zhì)監(jiān)控
-煉油廠常減壓塔各梯段出油色度分析（Saybolt；ASTM 0 ~ 8）；
-MDI、MDA、TDI 生產(chǎn)過(guò)程色度分析儀（ASTME308）；
-己二酸脫色過(guò)濾器前色度分析儀（0 ~ 500 Pt-Co）；
-聚合前苯乙烯色度分析（0 ~ 50 Pt-Co）；
-各類有機(jī)化合物色度分析（0 ~ 50 Pt-Co）如：丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺、硝酸異辛酯、乙二醇、醋酸甲酯等；
-各類無(wú)機(jī)酸、堿和無(wú)機(jī)鹽的色度分析（0 ~ 50 Pt-Co）如：硝酸、鹽酸、磷酸、燒堿等。
產(chǎn)品特色
-無(wú)需藥劑，運(yùn)維簡(jiǎn)單
-管道安裝，占用空間小
-響應(yīng)時(shí)間短，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
-節(jié)省人工，減低成本
-4-20mA或RS485信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控
-無(wú)三廢生成，安全環(huán)保
- 鋰電池生產(chǎn)工藝優(yōu)化液體分析檢測(cè)和應(yīng)用
- 雙氧水過(guò)程工藝優(yōu)化控制分析應(yīng)用
- 氯堿化工過(guò)程工藝優(yōu)化分析應(yīng)用
- 煉油行業(yè)工藝優(yōu)化分析應(yīng)用
- NMP溶液濃度檢測(cè)在鋰電池生產(chǎn)中的重要性
- 鈣鎂離子,過(guò)堿量在線分析儀在電子半導(dǎo)體行業(yè)的應(yīng)用
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