Mętnościomierze optek-Danulat

Mętnościomierze niemieckiej firmy optek-Danulat są od lat światowym liderem techniki pomiarowej 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 wykorzystaniu najlepszej jakości komponentów, pomiary są precyzyjne, a ich wyniki powtarzalne, nawet w przypadku występowania agresywnych medium, wysokich temperatur i ciśnień. Wszystkie produkty firmy optek-Danulat spełniają wymagania standardów międzynarodowych (dyrektywy PED) oraz przemysłowych (certyfikat ATEX).

Mętnościomierz do 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

Mętnościomerz AF16-N

AF16-N jest jednokanałowym mętnościomierzem o wysokiej precyzji do zamontowania na rurociągu. Do pomiaru wykorzystuje zjawisko absorpcji fal NIR. Długość drogi optycznej można indywidualnie konfigurować, aby spełnić wymagania sterowania procesem z najwyższą dokładnością. Mętnościomieraz AF16-N mierzy zmętnienie używając detektora absorpcji umiejscowionego pod kątem 0°. Wraz ze wzrostem zmętnienia rośnie ilość światła zaabsorbowanego, a więc maleje ilość światła która dotarła z modułu lampowego do detektora. Technicznie prostsze podejście do absorpcji 0° pozwala na pomiary średnich i wysokich poziomów zmętnienia, znacznie wykraczających poza zakres pomiarów sygnału rozproszenia. W przeciwieństwie do pomiaru rozproszenia, długość ścieżki optycznej można zoptymalizować do oczekiwanego lub pożądanego zakresu zmętnienia przy użyciu różnych korpusów, w tym bardzo krótkich długości dróg optycznych, jeśli konieczne jest monitorowanie wysokich wartości zmętnienia. 

Specyfikacja techniczna

• długość fali pomiarowej: 730 nm - 970 nm
• detektor: 1 krzemowa fotokomórka światła absorpcyjnego
• zakres pomiarowy światła absorpcyjnego:
  0 - 0,05 do 6 CU
  0 - 50 do 40 000 ppm (DE)
  0 - 20 do 16 000 FTU
  0 - 5 do 4 000 EBC
• długość drogi optycznej: 1 -1000 mm
• kalibracja: Abs. - 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
• temperatura procesowa:
  0°C - 120°C
  -30°C - 240°C - wersja HT
• temperatura otoczenia: 0°C - 40°C
• materiał wykonania komory przepływowej:
  Stal nierdzewna 1.4435 (SS 316L), 1.4539 (904 L), 1.4571 (SS 316Ti), 1.4462 (318 LN)
  Tytan 3.7035 (Grade 2)
  Hastelloy 2.4602 (C22), Plastic TFM™ 4215
• rozmiary komór: 1/8 cala do 6 cali (DN6 do DN150)
• przyłącze procesowe:
  Kołnierzowe (ASME, DIN, EN, JIS)
  Clamp (TC, ISO, DIN)
  gwint wewnętrzny (NPT, DIN)
  gwint sanitarny (DIN 11851)
  Varivent (DIN, IPS, OD)
• ciśnienie procesowe: 0 - 100 bar - może być wyższe w zależności od temperatury medium procesowego, materiału wykonania oraz przyłącza procesowego
• materiał wykonania szkieł: Szafir, Pyrex, Szafir Biotech
• materiał wykonania uszczelnień: Silikon (FDA), Viton^® (FDA), EPDM / Kalrez^® 6230 (FDA / USP Class VI), Kalrez^® 4079