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濃度分析儀應(yīng)用工藝或設(shè)備流程圖例——近紅外光譜
有許多物質(zhì)在可見光光譜段沒有吸收，卻在近紅外光譜段有吸收，因此采用 700 ~ 1100 nm 之間的近紅外光譜段來測量這些物質(zhì)的濃度，用于優(yōu)化生產(chǎn)工藝及提高品質(zhì)，提升效益。
 | 左圖為羰基合成法生產(chǎn)醋酸的工藝后段————醋酸濃縮提純工藝圖，在初分塔與脫水塔工序間，需要將水份濃度控制在 8% 以內(nèi)，脫水塔后面的水分需要控制在 1% 以內(nèi)，閃蒸塔到成品塔之間需要將水分濃度控制在 300 ppm 以內(nèi)，因此需要安裝在線水份分析儀，水在醋酸中是溶解的，無法采用散射光方法測量，應(yīng)該用特定的近紅外光譜測量醋酸中的微量水分。 A-1 與 A-2 傳感器被廣泛用于該工藝的醋酸生產(chǎn)裝置。 |
A-1單通道特定光譜吸收傳感器特點
一束精確聚焦的、光強恒定的、 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)致光強衰減，衰減后的剩余光被對面的光電檢測器檢測到，通過信號處理，可以得到初始光衰減了多少（即為初始光透射率的反對數(shù)）。光強的衰減量與被測介質(zhì)內(nèi)該組份的濃度關(guān)系可以用郎伯 - 比爾定律進行描述：透射率的反對數(shù)值與產(chǎn)生透射損失的被測物質(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 傳感器的測量光譜是波長 400 ~ 1100nm 范圍內(nèi)特定波長的可見光或近紅外光。不同的應(yīng)用工況，可以為檢測端配備不同的光譜濾鏡。因此該傳感器不僅可以測量介質(zhì)的顏色（ 例：A-1 在 420nm 波長下測量介質(zhì)的黃度），還可以測量介質(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
| 一束精確聚焦的、恒定光強的、 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)致光強衰減，衰減后的剩余光被對面的光電檢測器檢測到，通過信號處理，可以得到初始光強衰減了多少（即為初始光強的透射率的反對數(shù)）。光強的衰減量與被測介質(zhì)內(nèi)這些組分的濃度關(guān)系可以用郎伯 - 比爾定律進行描述：透射率的反對數(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 有兩個測量通道，一個為主測量通道；另一個可以做參比測量通道，也可以作為一個主測量通道，當(dāng)做為參比測量通道時，就具有背景濁度補償功能；當(dāng)做為另一個主測量通道時，A-2 傳感器可以同時測量兩種物質(zhì)的濃度。A-2 傳感器采用的是 VIS 到 NIR 的光譜，對應(yīng)的光譜范圍為 380 ~1100 nm。針對不同的介質(zhì)，通過選擇特定的光程長和光學(xué)濾鏡組合可以精確檢測到介質(zhì)內(nèi)微小的顏色變化，可以有效補償初始光強衰減而導(dǎo)致的測量結(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 |
| 測量 | ||
| 測量原理 | 1 通道單波長光譜吸收 | 2 通道雙波長光譜吸收 |
| 測量量程 | 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 | |
| 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) | |
| 防護等級 | 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),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)生級螺紋(DIN11851)，T型管道(DIN，ISO，OD)，Varivent.… | |
| 過程壓力 | 10 mbar到 100 bar，或者更高 | |
| 窗體 | 藍寶石(自清洗設(shè)計) | |
| 適用過程溫度 | ||
| 過程溫度，標(biāo)準(zhǔn)型 | 長時間運行:0-120°C;短時間:15分鐘/天，0-150°C | |
| 過程溫度，高溫型(HT) | 長時間運行:-30-240°C;短時間:15分鐘/天，-30-260°C | |
| 過程溫度，防爆型(EX) | 長時間運行:-30-120C;短時間:15分鐘/天，-30-150°C | |
| 過程溫度，高溫防爆型(EX-HT) | 長時間運行:-30-240°C;短時間:15分鐘/天，-30-260°C | |
| 適用環(huán)境溫度 | ||
| 環(huán)境溫度 | 運行時:0-40°C，標(biāo)準(zhǔn)型號;運行時:-30-60°C高溫型、防煤型、高溫防爆型;運輸過程中:-20-70°C | |
| 防爆 & 校準(zhǔn) | ||
| 防爆 | 可提供FM(-D)與ATEX(EN-D)防爆認證，產(chǎn)品可工作于1 區(qū)IIC T5/T6，與隔爆箱等級有關(guān) | |
| 校準(zhǔn) | 可選檢測端 FH03 校準(zhǔn)功能 | |
典型濃度分析儀應(yīng)用案例——近紅外光譜
-無機酸（鹽酸、硝酸、磷酸等）含水量分析（300 ppm ~ 99%）；
-無機鹽（NaCl、KCl、CaCO2）中含水量分析（300 ppm ~ 99%）；
-其它少量溶解水有機物中含水量分析，如苯、MTBE 等（300 ppm ~ 10%）；
-液體中組分主要有水和被測物質(zhì)，其它干擾成份不及被測物質(zhì)濃度 1% 的情況下，可以通過測量水分濃度而得到該物質(zhì)的濃度（900 ppm ~ 99.9%）；
-甲酸、乙酸中含水量分析（300 ppm ~ 99%）；
-甲醇、乙醇中含水量分析（300 ppm ~ 99%）；
-甲醛、乙醛中含水量分析（300 ppm ~ 99%）；
-氨以及氨離子的濃度分析（1% ~ 99.9%）；
-己內(nèi)酰胺中水分含量分析（300 ppm ~ 1%）；
-含有水相的萃取工藝中分層界面檢測（2 相或 3 相）
-無需藥劑，運維簡單
-管道安裝，占用空間小
-響應(yīng)時間短，實時監(jiān)測
-節(jié)省人工，減低成本
-4-20mA或RS485信號輸出，實現(xiàn)遠程監(jiān)控
-無三廢生成，安全環(huán)保
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