Sondy do pomiaru mętności optek-Danulat

Sondy do pomiarów niemieckiej firmy optek-Danulat są od lat stosowane na całym świecie do pomiarów cieczy technologicznych opartej na zasadzie zmian w zachowaniu się światła. Systemy pomiarowe firmy optek-Danulat z sukcesem używane w wielu procesach technologicznych takich jak filtracja, separacja produktów, fermentacja, rafinacja, rozdział faz, detekcja składników w zawiesinie. Dzięki zastosowaniu nowatorskich rozwiązań technicznych oraz najlepszej jakości komponentów, pomiary są precyzyjne, a ich wyniki powtarzalne, nawet w przypadku występowania trudnych warunków takich jak, wysokie temperatury, wysokie ciśnienia. Firma optek-Danulat spełniają wymagania standardów międzynarodowych (dyrektywy PED), a ich produkty spełniają wymagania najwyższych standardów przemysłowych oraz przemysłowych (certyfikat TEX).

Sonda mętności zawiesin - zasada działania

Mętność w cieczach spowodowana jest zawieszonymi, drobnymi, nierozpuszczalnymi cząsteczkami, które powodują zakłócenia rozchodzenia się fal świetlnych w postaci odbić, rozproszeń i absorpcji fal. Wraz ze wzrostem ilości tych cząsteczek rośnie intensywność światła rozproszonego. Najważniejsze czynniki wpływające na natężenie i rozkład przestrzenny rozproszonego światła to długość drogi optycznej światła, stężenie cząstek w medium i wielkość cząstek.

Czujniki mętności wykorzystują zjawisko rozproszenia światła przez obecność cząsteczek w medium, mierząc intensywność światła o danej długości fali, które przechodząc przez medium dociera do detektora umiejscowionego pod kątem 0° względem wiązki fal świetlnych emitowanych przez moduł lampowy. Czujniki mętności optek w swoich pomiarach mętności bazują zawsze na długości fali w zakresie bliskiej podczerwieni(NIR) 700-1000 nm. dzięki czemu można wyeliminować wpływ wszelkich zaburzeń spowodowanych kolorem medium.

W zależności od wielkości cząstek wiązka światła rozprasza się pod różnymi kątami. Najmniejsze cząstki rzędu 0,1-0,5 μm wykrywane są najefektywniej pod kątem 90°. Sposób ten jest wykorzystywany do pomiarów jakościowych wody pitnej i pozwala wykrywać drobne cząsteczki, takie jak koloidy.

Przy nieco większych wielkościach cząstek świetnie sprawdza się pomiar przy niższych kątach, który mierzy rozpraszanie do przodu. Teoretycznie najwyższy stosunek sygnału do tła lub najwyższa czułość uzyskuje się przy pomiarze jak najbliżej 0°. Ze względu na ograniczenia techniczne wynikające z konieczności oddzielenia sygnału rozproszenia od sygnału transmisyjnego wiązki wzbudzającej, najmniejszy kąt, jaki można zrealizować, wynosi 11°. Pod niższymi kątami detektory rozpraszające po prostu wykrywałyby bezpośrednie światło z wiązki wzbudzenia.

W wyniku doświadczeń przeprowadzonych na wzorcach formazynowych udowodniono że pomiar pod kątem 11° przy cząsteczkach powyżej 0,2 μm zaczyna zyskiwać przewagę nad pomiarem pod kątem 90°.

Pomiar rozproszenia światła pod kątem 11° jest bardzo wrażliwy na niskie wartości zmętnienia, ale już przy średnich i dużych wartościach zmętnienia wynoszących >500 ppm z powodu wielu zdarzeń rozpraszania pomiar pod tym kątem może stać się niedokładny. Jednak sygnał absorpcyjny pod kątem 0°, który jest stosunkowo niewrażliwy na niskie wartości zmętnienia, wykazuje liniową reakcję dla wysokich stężeń. Dlatego wykrywanie sygnału zaabsorbowanej wiązki światła pod kątem 0° sprawdza się przy dużych stężeniach

Sonda mętności AS16-N

AS16-N to precyzyjna sonda absorpcyjna, przeznaczona bezpośrednio do montażu w rurociągach i zbiornikach. Zapewnia dokładne pomiary mętności z bardzo dużą dokładnością. Możliwość wyboru różnych długości ścieżek optycznych i wyboru dwóch głębokości zanurzeniowych - 35 mm i 135 mm w połączeniu z możliwością zastosowania filtrów kalibracyjnych i obudową ze stali nierdzewnej polerowaną elektrolitycznie spełnia wymagania do zastosowań biotechnologicznych czy spożywczych.

W sondzie AS16 zastosowano lampę wolframową generującą stały strumień światła o długości fali 730-970 nm, który przenika przez medium technologiczne. Dzięki temu pomiar mętności ciał stałych odbywa się niezależnie od koloru lub zmian koloru. Osłabienie intensywności światła spowodowane absorpcją i/lub rozproszeniem wywoływanymi przez składniki nierozpuszczone zostaje zmierzone przez hermetycznie zabudowaną fotodiodę krzemową.

Specjalnie skonstruowane okna optyczne, wykonane z monokryształu szafiru, zapewniają niezwykłą odporność na wszelkiego rodzaju media ścierne i powodujące korozję. Doskonałe techniki produkcji pozwalają na montowanie okien bez uszczelek lub kleju, na cały ich okres żywotności, bez dodatkowej konserwacji.

Dane techniczne

• długość fali pomiarowej: 730 - 970 nm
• detektor: 1 krzemowa fotokomórka
• zakres pomiarowy: 0 - 0,05 do  6 CU oraz w innych skalach mieszczące się w podanym zakresie CU
• długość drogi optycznej(OPL): 1 mm, 5 mm, 10 mm, 20 mm lub 40 mm
• kalibracja: CU
• źródło światła: żarówka wolframowa 5,0 V DC, 970 mA (3-5 lat żywotności)
• rozdzielczość: <±0,05% dla poszczególnych zakresów pomiarowych
• powtarzalność: <±0,5% dla poszczególnych zakresów pomiarowych
• liniowość: <±1% dla poszczególnych zakresów pomiarowych (w zależności od aplikacji)
• stopień ochrony elementów optycznych: IP65 lub wyższy
• głębokość zanurzeniowa:
  35 mm +OPL przy długości portu 60 mm
  135 mm +OPL przy długości portu 60 mm
• temperatura procesowa: 0°C - 100°C
• temperatura otoczenia: 0°C - 40°C
• ciśnienie procesowe: 0 - 20 bar
• materiał wykonania elementów zwilżanych:
  Stal nierdzewna 1.4435 (SS 316 L). Powierzchnia elektropolerowana
• materiał wykonania szkieł: Szafir
• materiał obudowy sondy: stal nierdzewna 1,4571 (SS 316 Ti)
• przyłącze procesowe:
  gwintowe G1–1/4", ISO 228/1 dla portu AS25
  rowek w przyłączu na uszczelnienia O-ring na długości 30 mm lub 60 mm
• uszczelnienie przyłącza: O-ring 18.64 x 3.53 mm EPDM (FDA / USP Class VI)

Zastosowanie sondy AS16-N

• gęstość nagromadzenia komórek podczas fermentacji
• kontrola separacji faz (mleko/woda, piwo/mleko)