液体濃度の計測

インライン式屈折計による液体計測

ヴァイサラPolarisインライン式屈折計は、効率的なプロセス制御と産業オートメーションを実現するために、インラインの液体計測に使用されています。このインライン式屈折計は、濃度単位と診断情報を計測して表示するスタンドアロン型のスマート機器です。4~20mAまたはModbus RTU出力を備え、制御システムに直接接続します。すべてのインライン式屈折計は、インライン式屈折計用の物理ユーザーインターフェースと機能拡張のために、Indigo520に接続することもできます。 

ヴァイサラPolaris屈折計は、最新の第5世代の製品ラインを代表する製品です。2019年、幅広い用途に対応する産業用インライン式屈折計の設計と製造で40年以上の経験を持つ最先端の革新的企業K-PATENTSの買収を経て、インライン式屈折計がヴァイサラの製品ラインナップに加わりました。 

当社は、研究開発への多額の投資により、革新的で信頼性の高い最高品質の製品を提供する企業として世界的に認められています。
 

正確でドリフトが発生しない液体濃度計測

ヴァイサラPolarisインライン式屈折計は、液体の濃度または密度を計測するために広く使用されています。この計測は、1世紀以上にわたり、加工業界で重要な要素となっています。当社の高度なデジタル屈折計テクノロジーは、精製、製造、品質管理業務のパフォーマンスを大幅に向上させることができます。  

当社のインライン式屈折計で行うリアルタイムの濃度計測を、最適な最終濃度を達成するための貴重な予測ツールとして使用できます。生産を最適化するには、迅速で正確な対応が必要です。 製品濃度の平均値の変動を低減することで、コストの削減が可能となります。コストの削減は、計測対象となる要素の価値に関係します。 

お客様によるレビュー:

「膜振動が激しいにもかかわらず、信頼性が高く、安定した計測が行えました。」

 

– ホエイタンパク質濃縮工場(ニュージーランド)

「(これまで)充填ラインの年間廃棄物は数100万リットルでした。体積流量と濁度のメーターをインライン屈折計に取り替えることで、切り替え時間を法定最小値の5分に短縮して、廃棄物を3分の2削減できました。」 

– 欧州の乳製品製造所

「リアルタイムのインライン式屈折計は時間と材料を節減でき、滴定装置の代わりにうってつけです。」    

– 製薬工場(オーストリア)

Indigo520 変換器とインライン式屈折計を備えたフルシステム

ヴァイサラPolarisは、インライン式屈折計用のIndigo520 変換器と組み合わせると非常に効果が高まり、すべてのユーザーに適した優れた機能が実現されます。Indigo520を利用することで、データログ記録、プリズム洗浄制御、設定と計測パラメータの調整、Indigoサービスの更新が可能になります。 

インライン式屈折計用Indigo520は、インライン式屈折計とその他のIndigo対応プローブ用にアナログまたはデジタルの選択可能な2つの入力、アラームリレー用に4つの設定可能なアナログ出力、そしてModBus TCP/IPデジタルプロトコルと、多様なシステム接続を提供します。 

物理学に基づいた、完全にデジタル化された計測原理

屈折計は臨界角計測の原理に基づいて動作します。屈折計の内部には、光源、プリズム、画像検出器があります。さまざまな角度の光線がプリズムとプロセスの界面に放射されます。急角度で入射する光線の一部は画像検出器に反射され、一部はプロセスに向かって屈折します。低角度で入射する光線は、検出器に完全に反射されます。全反射が始まる角度は臨界角と呼ばれます。 

屈折計内部のCCDカメラでは、それぞれ部分反射光と全反射光に対応する明視野と暗視野が検出されます。これらの領域間の境界線の位置は臨界角を示し、臨界角は屈折率に比例するため、溶液の濃度に比例します。計測原理は物理学と屈折の法則に基づいているため、ドリフトが発生しません。 

内蔵の温度センサはプロセス液の界面の温度Tを計測します。センサでは、屈折率nDと温度Tが濃度単位に変換されます。ヴァイサラPolarisインライン式屈折計は、Brix値、液体密度、重量濃度など、さまざまな値を示すことができます。そして、診断プログラムによって、計測の信頼性が保証されます。

資料によって、屈折率の計測原理(PDF)と屈折の法則の詳細をご確認ください。   

第5世代の屈折計

最新:ヴァイサラPolaris™インライン式屈折計製品シリーズ

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業界別の屈折計モデルと用途

インライン式屈折計を活用することで、プロセスを最適化し、エネルギー消費、原材料、水、蒸気、化学薬品の使用を減らしながら、製品品質を向上させて望ましい製品仕様を実現できます。 

化学

化学工業向けに、酸、アルカリ性溶液、アルコール、炭化水素、溶媒、その他のさまざまな溶液のインライン濃度計測を実施

化学処理業界の最も過酷な条件で液体化学物質の濃度変化を計測できます。インライン式屈折計を製品の品質とプロセスの管理に使用できる一般的なプロセスおよび用途をご覧ください。 

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食品/飲料

乳製品、ホエイ、醸造、ジュース、ソフトドリンク、肉や魚製品、原材料、果物や野菜の加工用のインラインのBrix値、総溶解固形分、その他の液体濃度の計測。

安定したインライン液体濃度計測により、即時の生産性と材料の削減を実現しながら、簡素化されたプロセス作業を実現します。用途の例で詳細をご覧ください。

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石油精製および石油化学

荷積みおよび荷下ろし作業、硫酸によるアルキル化、アミンガス処理、ガス脱水、潤滑油製造

ヴァイサラPolarisインライン式屈折計を使用して、サンプリングを排除し、製品の一貫性と操作の安全性を向上させ、プロセスを最適化できます。  

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製薬およびバイオテクノロジー

有効成分(API)の開発と製造、薬剤の発酵、ワクチンとペニシリンの製造、タンパク質の濃縮およびろ過

Polarisインライン式屈折計によって正確かつ再現可能な計測を継続的に行うことで、研究開発および生産プロセスを最適化できます。 

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パルプおよび製紙

製紙、パルプ工程における化学物質回収ラインやファイバーラインの黒液、緑液、褐色原料洗浄、ろ過水などの液体に対応

パルプおよび製紙業界のプロセスを最適化

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半導体

KOH(水酸化カリウム)、H2SO4(硫酸)、HF(フッ化水素酸)、NH4OH(水酸化アンモニウム)、HCl(塩酸)、IPA(イソプロピルアルコール)、EKC、CMPスラリーなど

ウエハー製造、エッチング、洗浄などの湿式化学プロセスのリアルタイム濃度監視 

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砂糖

サトウキビおよびテンサイ糖の結晶化制御

高度な過飽和制御を行い、微細な結晶の形成と成長を保証するインライン式屈折計。サトウキビおよびテンサイ糖の精製および精糖プロセスを最適化し、エネルギーの大幅な節約を実現する方法をご覧ください。

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甘味料

グルコース(ブドウ糖)、果糖ブドウ糖シロップ、コーンシロップ、ソルビトールなどのデンプン甘味料および砂糖代替品の製造における総溶解固形分(TDS)の計測

液体および結晶の甘味料の製造のためのインライン液体濃度計測。インライン式屈折計を使用して下流プロセスを最適化し、厳しい最終製品仕様に準拠する方法をご覧ください。

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特長

計測範囲

屈折計は、屈折率(nD)の計測範囲1.3200〜1.5300で機能し、この範囲は、Brix値 0〜100に対応しています。オプションの計測範囲も利用可能です。

CORE光学モジュール

内蔵されたCORE 光学エレメントが漏れやドリフトのリスクを排除します。

完全にデジタル化されたシステム

操作や精度は、色、気泡、粒子、流れ、温度、または圧力の変化から影響を受けません。

幅広いプロセス温度に対する耐性

コンパクトモデルでは-40°C~130°C、プローブモデルでは40°C~150°Cのプロセス温度に耐性を発揮します。

温度補正された計測出力

屈折計はPt1000 温度センサを内蔵し、プロセス温度の高速計測と自動温度補正を実現します。

CIP洗浄およびSIP洗浄に対応

屈折計は、CIP(定置洗浄)プロセス、SIP(定置蒸気滅菌)プロセス、および施設の清掃や洗浄への耐性を発揮します。

高精度

インライン計測の精度は、製造研究所の精度に匹敵します。

精度に関する当社の声明の詳細は、こちらでご覧ください。  

現場での計測機器の検証が容易

屈折計は、NISTトレーサブルな標準屈折液で校正されたうえで、出荷されます。これにより、標準液と組み込みの検証手順を踏むことで、ユーザー独自の品質保証システム内で簡単に計測機器の検証を行うことができます。

設置が容易

主となる処理ラインや容器に直接設置したり、各種フローセルを介して設置したりすることができるため、バイバスの準備が不要です。また、攪拌機やスクレーパーを備えた容器への設置も可能です。特別仕様のソリューションもご用意しています。

メンテナンスフリー

定期的に変更する必要のある損耗部品が使用されていないため、屈折計の定期的なメンテナンスは不要です。そのため、所有コストが低くなります。

認証

すべての計測機器が、業界固有の規制と安全面を考慮して開発されています。製品の承認と証明書により、ATEX、CSA、FM、IEC、CRN、KEMA、DEKRAおよびSANITARY 3-A、EHEDGに準拠した製品の製造と供給が可能となります。

資料

関連製品

ヴァイサラPolaris PR53GP

ヴァイサラPolaris™ PR53GP インライン屈折計

製糖業や化学工業、石油化学工業、その他の産業において、生産時の輸送中や品質管理中に、糖やBrix値、酸、アルカリ溶液、アルコール、炭化水素、溶媒、その他のさまざまな溶液の濃度をパイプラインやタンク内で直接計測します。

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