Oxytrans TR - O 2 -miernik procesowy

Transkrypt

1 Oxytrans TR - O 2 -miernik procesowy Zasada wykonywania pomiaru: Dynamiczne gaszenie luminescencji (system optyczny) Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: od -5 do +55 C (opcjonalnie do 98 C) Stężenie: I: od 1 ppb do 2 ppm (faza ciekła) / od 0 do 4,2 %O 2 (faza gazowa) II: od 30 ppb do 50 ppm (faza ciekła) / od 0 do 50 %O 2 (faza gazowa) Dokładność: I: +/- 1 ppb odp. +/- 0,002 %O 2 II: +/- 30 ppb odp. +/- 003 %O 2 Komunikacja: 2 wyjścia analogowe 4-20mA 3 wejścia cyfrowe / 3 wyjścia...lub więcej Opcjonalny system Profibus DP

2 Opcje dla miernika Oxytrans TR Elektronika w obudowie ze stali nierdzewnej Wyświetlacz zewnętrzny Chowany miernik

3 Oxytrans TR Zasada wykonywania pomiaru Zasada pomiaru opiera się na efekcie dynamicznego wygaszania luminescencji przez cząsteczki tlenu. Zderzenie luminoforu (cząsteczki wskaźnikowej) w stanie wzbudzonym z wygaszaczem (tlenem) powoduje dezaktywację bez promieniowania nazywaną wygaszaniem kolizyjnym lub dynamicznym. Po zderzeniu następuje przeniesienie energii ze wzbudzonej cząsteczki wskaźnikowej na cząsteczkę tlenu, która następnie przechodzi ze stanu podstawowego w stan wzbudzony. W wyniku tego cząsteczka wskaźnikowa nie emituje luminescencji a mierzalny sygnał luminescencyjny zanika.

4 Oxytrans M - O 2 -Przenośny miernik Zasada wykonywania pomiaru: Dynamiczne gaszenie luminescencji (system optyczny) Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: od -5 do +55 C (opcjonalnie do 98 C) Stężenie: I: od 1 ppb do 2 ppm (faza ciekła) / od 0 do 4,2 %O 2 (faza gazowa) II: od 30 ppb do 50 ppm (faza ciekła) / od 0 do 50 %O 2 (faza gazowa) Dokładność: I: +/- 1 ppb odp. +/- 0,002 %O 2 II: +/- 30 ppb odp. +/- 003 %O 2 Zakres dostaw: - Oprogramowanie komputerowe - Akumulator - Rejestrator danych o pojemności do 5000 danych wraz z datą, czasem i punktem pomiaru - Interfejs USB umożliwiający połączenie z komputerem / transfer danych

5 Oxytrans TR/M - Zalety Krótszy czas reakcji => mniejsze straty produktu Nieczuły na wstrząsy wywoływane przez ciśnienie (system bez membrany) Brak konieczności wymiany / regeneracji elektrolitu (system bez elektrolitu) Dokonuje pomiaru zawartości tlenu w gazach lub cieczach Brak zużycia tlenu podczas pomiaru Łatwa konserwacja => brak konieczności wymiany membran / elektrolitu oraz wzorcowania polaryzacji czas / powietrze Długotrwała stabilność i niskie wahania

6 Instalacje w przemyśle browarniczym Oxytrans TR - przed napełniarką Oxytrans TR - przy napowietrzaniu brzeczki Oxytrans M - przenośny miernik

7 Carbotec TR-PT - CO 2 -miernik procesowy Oznaczanie zawartości rozpuszczonego CO 2, zasada wykonywania pomiaru: Ciśnienie i temperatura Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: -5 do 40 C Stężenie: 0 do 10 g/l (0 do 5 v/v%) Ciśnienie: 1 do 10 bar Dokładność: CO 2 : +/- 0,05 g/l Komunikacja: 2 wyjścia analogowe 4-20mA 6 wejścia cyfrowe / 3 wyjścia...lub więcej Opcjonalny system Profibus DP

8 Carbotec TR-PT - Zasada wykonywania pomiaru TŁOK W POZYCJI GÓRNEJ - wlot i wylot otwarty - nowa próbka pobierana ze strumienia produktu, zbadana próbka zwracana do strumienia produktu TŁOK W POZYCJI DOLNEJ - wlot i wylot zamknięty - Objętość komory pomiarowej zwiększona - Pomiar ciśnienia i temperatury do obliczenia stężenia CO 2

9 Carbotec NIR - CO 2 -miernik procesowy Oznaczanie zawartości rozpuszczonego CO 2 - zasada wykonywania pomiaru: W bliskiej podczerwieni (NIR) Cząsteczka dwutlenku węgla (CO 2 ) wykazuje bardzo charakterystyczną absorpcję wiązań chemicznych i posiada inne cechy w podczerwieni. Charakterystyczna dla cząsteczki absorpcja jest jak linie papilarne. Z tego względu w spektroskopii w podczerwieni określony zakres długości fali nazywa się "zakresem linii papilarnych" Na podstawie tych "linii papilarnych" można w sposób selektywny i ilościowy zidentyfikować cząsteczkę dwutlenku węgla.

10 Carbotec NIR Metoda stłumionego całkowitego odbicia (ATR) Produkt Głowica miernika Wiązka podczerwieni ze źródła światła do detektora Głównym problemem w konwencjonalnej spektroskopii w podczerwieni jest duża absorpcja wody, która w negatywny sposób wpływa na dokładność pomiarów rozpuszczonych składników cieczy. Miernik Carbotec NIR omija ten problem dzięki przesyłaniu wiązki podczerwieni do kryształu odbijającego światło kilkakrotnie (podobnie do przewodu z włókna szklanego). Światło podczerwone ma kontakt z medium wyłącznie w strefach odbicia. Technikę tę nazywa się "stłumionym całkowitym odbiciem".

11 Instalacje w przemyśle browarniczym Moduł do nasycania dwutlenkiem węgla CDS Z miernikiem zawartości CO 2 Carbotec

12 Rhotec TR - Gęstościomierz Bardzo dokładny i ciągły pomiar gęstości Oznaczanie stężenia w w/w%, v/v%, Plato, Brix, % ekstraktu oraz innych jednostkach gęstości 2 wyjścia 4-20 ma, kilka łączy cyfrowych, możliwość rozbudowy Opcjonalny system Profibus DP Pomiar wykonywany bezpośrednio na linii produkcyjnej dzięki specjalnej instalacji Budowa umożliwiająca zachowanie czystości Brak konserwacji, długi czas pracy

13 Rhotec TR - Instalacja na linii produkcyjnej

14 Rhotec - Zasada wykonywania pomiaru Okres density oscylacji s ensor pprodukt roduct. medium o małej gęstości wysoka częstotliwość lub wysoki ton medium o dużej gęstości niska częstotliwość lub niski ton

15 Rhotec - Obliczanie gęstości ρ (T) = A P² (1 + B T + C T²) - D ρ = rzeczywista gęstość [g/cm³] T = temperatura [ C] P = okres oscylacji [ms] A, B, C, D = stałe wzorcowania Powtarzalność: 1 x 10-5 g/cm -3

16 RHOTEC L - Gęstościomierz laboratoryjny Dokładny pomiar gęstości i temperatury Oznaczanie stężenia w w/w%, v/v%, Plato, Brix, itd. Przyjazny dla użytkownika, 10" ekran dotykowy Oprogramowanie przystosowane do MS Windows i MS Office Różne interfejsy (USB, WLAN, Ethernet) Praktycznie nie wymaga konserwacji Dane techniczne: Zakres pomiarowy: 0 3 g/cm³ Czas pomiaru: s Dokładność: +/- 0,0001 g/cm³ Objętość próbki: ok. 2 ml Powtarzalność pomiarów: +/- 0,00005 g/cm³ Zakres temperatur: od 5 do 85 C

17 Sonatec TR - Ultradźwiękowy miernik procesowy Bardzo dokładny i ciągły pomiar prędkości dźwięku Oznaczanie stężenia w w/w%, v/v%, Plato, Brix, % ekstraktu oraz innych jednostkach prędkości dźwięku 2 wyjścia 4-20 ma, kilka łączy cyfrowych, możliwość rozbudowy Opcjonalny system Profibus DP Budowa umożliwiająca zachowanie czystości Brak konserwacji, długi okres użytkowania

18 Sonatec - Zasada wykonywania pomiaru I n -L i ne Access Unit s e n s or he a d Czas rozchodzenia się impulsu dźwiękowego generowanego przez elementy piezo-ceramiczne mierzy się pomiędzy zębami głowicy pomiarowej w kształcie widelca. Pęcherzyki gazu kompensuje inteligenty układ elektroniczny. Wykrywa on zagłuszanie impulsu dźwiękowego przez pęcherzyki gazu i automatycznie wzmacnia sygnał.

19 Sonatec - Obliczanie prędkości dźwięku v s (T) = A (1 + A T) / P B (1 + C T) v s = prędkość dźwięku [m/s] T = temperatura [ C] P = czas rozchodzenia się impulsu dźwiękowego [µs] A, B, C = stałe wzorcowania Powtarzalność: 1 x 10-2 m/s

20 Combitec TR - Gęstościomierz i ultradźwiękowy miernik prędkości dźwięku Bardzo dokładny i ciągły pomiar gęstości i prędkości dźwięku Oznaczanie stężenia w w/w%, v/v%, Plato, Brix, % ekstraktu oraz innych jednostkach prędkości dźwięku i gęstości 4 wyjścia 4-20 ma, 2 wejścia 4-20 ma-inputs, kilka cyfrowych łączy Opcjonalny system Profibus DP Pomiar wykonywany bezpośrednio na linii produkcyjnej dzięki specjalnej instalacji Budowa umożliwiająca zachowanie czystości Brak konserwacji, długi czas pracy

21 W WERSJI STEROWNIKA Combitec TR, Rhotec TR, Sonatec TR Sygnał wyjściowy to stężenie w Plato, Brix, w/w%, v/v%, itd. Do 7 różnych zachowanych wielomianów do obliczeń 2 wyjścia analogowe 4-20 ma, możliwość rozbudowy do 4 wyjść w tym wejścia analogowe np. kompensacja CO 2 (jako standard dla miernika Combitec) 6 wejść cyfrowych, możliwość rozbudowy do 10 (np. do wyboru marki) 3 wyjścia cyfrowe, opcjonalnie do 5 Lokalny wyświetlacz z klawiaturą, oprogramowanie oparte na menu Opcjonalnie system komunikacji Profibus DP

22 dostępne w wersji ze sterownikiem z obudową ze stali nierdzewnej na elementy elektroniczne!

23 Integracja systemu MCM Opcja I Opcja II Opcja III Miernik Z wyświetlaczem lokalnym lub zewnętrznym MCM Klient - S7 300/400 - Allan Bradley Oprogramowanie dla miernika Oprogramowanie dla miernika Wyjścia 4-20mA Wyjście Profibus Miernik Miernik

24 MCM Modular Concentration Monitor (modułowy monitor stężenia) MCM 68 MCM 34 Dla jednoczesnego określania wartości takich jak prędkość dźwięku, gęstość, CO 2, O 2, N 2, zmętnienie, kolor, przewodność, ph, itd. Sterownik PLC z oprogramowaniem zgodnym z S7 MCM 12 Wbudowany system Profibus DP oraz RS232/RS485 Liczne analogowe i cyfrowe wejścia/wyjścia Opcjonalnie np. system Profibus PA, Ethernet, Modbus, itd. MCM 68: 5,7 QVGA 320x240 pixels, 16 Bit kolorów MCM 12/34: Wyświetla 4x20 znaków Kompaktowa, modułowa konstrukcja z możliwością rozbudowy

25 Zastosowania mierników w przemyśle browarniczym - przegląd Pomiar zawartości tlenu w odgazowanej wodzie Pomiar zawartości ekstraktu przy filtrze kadzi Pomiar zawartości ekstraktu w kotle warzelnym Pomiar zawartości ekstraktu podczas chłodzenia brzeczki (w połączeniu z przepływomierzem można obliczyć całkowitą ilość ekstraktu)

26 Zastosowania mierników w przemyśle browarniczym - przegląd W komorze fermentacyjnej Pomiar zawartości tlenu podczas napowietrzania brzeczki / drożdży Pomiar zawartości ekstraktu w zbiorniku fermentacyjnym Pomiar zawartości ekstraktu i alkoholu w zbiorniku fermentacyjnym Pomiar zawartości rozpuszczonego dwutlenku węgla w piwie Pomiar czystości dwutlenku węgla (pomiar zawartości tlenu)

27 Zastosowania mierników w przemyśle browarniczym - przegląd W strefie filtracji Pomiar zawartości tlenu w odgazowanej wodzie Pomiar zawartości tlenu przed i za filtrem Pomiar ciężaru właściwego przed i za filtrem (Plato-Monitor) Pomiar zawartości ekstraktu, alkoholu i ciężaru właściwego przed i za filtrem (Beer-Monitor) Pomiar zawartości rozpuszczonego dwutlenku węgla przed i za filtrem Pomiar zawartości rozpuszczonego dwutlenku węgla po nasycaniu

28 Zastosowania mierników w przemyśle browarniczym - przegląd W strefie napełniania Pomiar zawartości tlenu w odgazowanej wodzie Pomiar zawartości tlenu przed napełniarką Pomiar ciężaru właściwego przed napełniarką (Plato-Monitor) Rozdzielanie faz woda/piwo (Plato-Monitor) Pomiar zawartości ekstraktu, alkoholu i ciężaru właściwego przed napełniarką (Beer-Monitor) Pomiar zawartości rozpuszczonego dwutlenku węgla przed napełniarką Pomiar zawartości rozpuszczonego dwutlenku węgla po nasycaniu

29 12,0g ekstraktu Brzeczka >> piwo Fermentacja 3,0965g CO 2 i drożdży 2,9035g alkoholu 6,0g ekstraktu 88,0g wody 88,0g wody Wzór Ballinga: 2,0665g ekstraktu >>>>>>>>>>>> 1,0g alkoholu + 1,0665g CO 2 /drożdży

30 Piwo - Gęstość i prędkość dźwięku G ę st o ś ć G ę st o ś ć 5% 10% 15% 10% Cukier Prędkość dźwięku Ekstrakt Alkohol G ę st o ś ć 2% 4% 6% Ekstrakt (0% Alkoholu) 5% Prędkość dźwięku 2% 4% 6% Prędkość dźwięku Alkohol (0% ekstraktu)

31 Plato-/Beer-Monitor ZALEŻNOŚĆ OD STOPNIA FERMENTACJI 14 13,5 prędkość dźwięku 12 Ekstrakt [ Plato] idealna % 80% 2,4 gęstość Ekstrakt >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> Ekstrakt, Alkohol, CO2

32 Zastosowanie miernika Extract-Monitor Oznaczanie zawartości ekstraktu w kadzi i /lub kotle warzelnym Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: 60 do 90 C w kadzi 90 do 103 C w kotle warzelnym Stężenie: 0 to 30 % ekstraktu lub Plato Ciśnienie: 1 do 10 bar Dokładność: LUB Temperatura +/- 0,05 C Gęstość +/- 0,0001 g/cm 3 (Rhotec) Prędkość dźwięku: +/- 0,01 m/s (Sonatec) Stężenie: +/- 0,03 Plato (Rhotec) +/- 0,07 Plato (Sonatec)

33 Instalacja Extract-Monitor Przykład instalacji z kadzią i miernikiem Rhotec de nsity se nsor f low ad justmen t s a mp ling o utlet Przykład instalacji z kotłem warzelnym i miernikiem Sonatec

34 In-line przy kotle warzelnym Oznaczanie zawartości ekstraktu w kotle warzelnym Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: 90 do 103 C w kotle warzelnym Stężenie: 0 to 30 % ekstraktu lub Plato Ciśnienie: 1 do 10 bar Dokładność: Temperatura +/- 0,05 C Prędkość dźwięku: +/- 0,01 m/s Stężenie: +/- 0,07 Plato Wyposażony w dyszę czyszczącą i zawór do pobierania próbki

35 Zastosowanie miernika do monitorowania ekstraktu i parowania Oznaczanie zawartości ekstraktu i obliczanie całkowitego procentowego ubytku wody w kotle warzelnym Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: 80 do 110 C Stężenie: 0 do 30 Plato Ciśnienie: 1 do 10 bar Powtarzalność: Temperatura: +/- 0,01 C Gęstość: +/- 0,00001 g/cm³ Ekstrakt: +/- 0,03 Plato Całkowity ubytek wody: 0,1% Rhotec EVAP

36 Zastosowanie miernika Plato-Monitor Oznaczanie ciężaru właściwego Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: -3 do 25 C Stężenie: 0 do 25 Plato Ciśnienie: 1 do 10 bar Dokładność: Temperatura +/- 0,05 C Prędkość dźwięku: +/- 0,01 m/s Stężenie: +/- 0,05 Plato

37 Zastosowanie miernika Beer-Monitor Oznaczanie zawartości ekstraktu, alkoholu, gęstości względnej oraz stopnia fermentacji Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: -3 do 25 C Stężenie: 0 do 25 Plato 0 do 12,5 v/v% alkoholu 0 do 10 w/w% ekstraktu Ciśnienie: 1 do 10 bar Dokładność: Temperatura: +/- 0,05 C Gęstość: +/- 0,0001 g/cm³ Prędkość dźwięku: +/- 0,01 m/s Stężenie: +/- 0,03 Plato +/- 0,02 v/v% alkoholu +/- 0,02 w/w% ekstraktu

38 Zależność temperaturowa Wartości dla gęstości i prędkości dźwięku 1, ,01 Przykład: Piwo 11,97 P i 4,91 v/v% alk. w temperatu rze 1,5 C (34,7 F): Gęstość: 1,01238 g/cm³ Prędkość dźwięku: 1475,60 m/s ,99 0,98 Sound velocity [m/s] Density [g/cm3]

39 Instalacje w przemyśle browarniczym Combitec - Beermonitor In-line Sonatec - Platomonitor

40 Instalacje w przemyśle browarniczym Oxytrans i Carbotec Dealcotec - System do dealkoholizacji Rhotec i Sonatec

41 Zastosowanie miernika Brix- Monitor Oznaczanie zawartości cukru w Brix Warunki procesu, zakresy pomiarowe: Temperatura: -5 do 30 C Stężenie: 0 do 80 Brix Ciśnienie: 1 do 10 bar Powtarzalność: LUB Temperatura: +/- 0,05 C Gęstość: +/- 0,00001 g/cm³ (Rhotec) Prędkość dźwięku: +/- 0,01 m/s (Sonatec) Stężenie: +/- 0,03 Brix (Rhotec) +/- 0,07 Brix (Sonatec) lub jako sterownik z lokalnym wyświetlaczem

42 Analizator napojów gazowanych SDA 500 Pomiar zawartości cukru w Brix (Rhotec): Powtarzalność pomiarów: +/- 0,02 Brix Zakres pomiarowy: 0-85 Brix Pomiar zawartości subst. słodzących w napojach typu Diet- /Light: Powtarzalność pomiarów: +/- 1% Zakres pomiarowy: % Pomiar zawartości CO 2 (Carbotec): Powtarzalność pomiarów: +/- 0,01 g/l CO 2 Zakres pomiarowy: 0-10 g/l CO 2 Inne pomiary: O 2, kolor, zmętnienie, przewodność, ph, itd.

43 Pomiar zawartości alkoholu w celu obliczenia akcyzy zgodnie z normami Wspólnoty Europejskiej W połączeniu z certyfikowanymi przepływomierzami zgodnie z przyjętymi normami, np. przepływomierz mechaniczny lub masowy. Zastosowania: Etanol, Mieszaniny etanol-woda i woda Zakres gęstości: 0,77-1,00 g/cm³ odpowiadająca zawartości masowej mieszaniny etanol-woda w/w% Dokładność zgodnie z przyjętymi normami: 0,0001 g/cm³ (przyjęte granice błędu wzorcowania, wymagane przez PTB-A5) Zakres temperatur i ciśnienia: 5 do 40 C, 0 do 5 bar Wyświetlane wartości: Gęstość w 20 C [g/cm³] Temperatura [ C] Przepływ, rzeczywisty [l/h] Stężenie, rzeczywiste [v/v%] Przepływ, 100% etanol [l/h] Masa, 100% etanol [kg/h]

44 Podsumowanie / Zalety Kompaktowe mierniki z lokalnymi wyświetlaczami, analogowym/cyfrowym systemem komunikacji lub systemem Profibus. Obudowa elementów elektronicznych mierników ze stali nierdzewnej lub w wersji z wyświetlaczem zewnętrznym. Oprogramowanie miernika zawiera możliwość wyboru marki, stężenie CO 2 można odczytywać jako wygnał wejściowy w celu kompensacji. Aktualizacja oprogramowania miernika dostępna prze łącze internetowe. MCM dla jednoczesnego określania gęstości, prędkości dźwięku, CO 2, O 2, N 2, zmętnienia, koloru, przewodności, ph, itd. MCM opiera się na sterowniku PLC zgodnym z S7, który można również wykorzystać do kontroli procesu, np. pomp, zaworów, itd. Różne interfejsy do komunikacji: analogowe, cyfrowe, RS232/485, opcjonalnie Ethernet, Modbus, Profibus DP, itd. Możliwość zdalnego serwisowania przez modem lub Ethernet. Miernik Beer-Monitor z wbudowany, miernikiem prędkości dźwięku zainstalowanym bezpośrednio przy strumieniu produktu, dzięki czemu natężenie przpływu ma mniejszy wpływ na pomiary.