Устройство основано на точном измерении скорости и температуры звука и позволяет таким образом осуществлять мониторинг процессов и сложных реакций.
Преимущества для пользователя включают в себя:
- оптимальное управление установкой с помощью онлайн-информации о состоянии процесса
- максимальная эффективность процессов
- повышение качества продукции
- снижение затрат на лабораторные измерения
- экономия энергоресурсов и материальных затрат
- оптимальное использование процесса
- воспроизводимое управление процессами с помощью запатентованной технологии "отпечатков пальцев"
Использование новейшей технологии цифровой обработки сигнала обеспечивает высокоточное и безотказное измерение абсолютной скорости звука и концентрации. Кроме того, встроенные датчики температуры, сложная конструкция датчиков и ноу-хау, полученные в результате многочисленных серий измерений и множества применений, гарантируют высокую надежность системы с длительным сроком службы.
Преимущества метода измерения:
- абсолютная скорость звука, а также четко определенная и прослеживаемая физическая величина
- независимо от цвета, проводимости и прозрачности технологической жидкости
- установка непосредственно в трубопроводы, а также в резервуары и емкости
- прочная и полностью металлическая конструкция датчика без уплотнительных прокладок и подвижных частей
- не требующий обслуживания
- устойчивость к коррозии с помощью специального материала
- применение при температуре до 200 °C
- высокая точность измерений без дрейфа даже при высоких концентрациях пузырьков газа
- подключение до четырёх датчиков на контроллер
- передача результатов измерений по промышленной сети (Profi bus DP, Modbus), аналоговым выходам, последовательно или через Ethernet
Основы кристаллизации
Измерение скорости звука используется для определения параметров кристаллизации и управления процессами кристаллизации. Этот метод измерения позволяет определить точку зарождения и насыщения и, таким образом, метастабильный диапазон.
Во время кристаллизации можно измерить разность до насыщения (степень насыщения), степень пересыщения или содержание кристаллов, используя в качестве контрольной величины для влияния на кристаллизацию.
При растворении твердого вещества в жидкости жидкость поглощается до определенной концентрации. Если к жидкости добавляется еще одно вещество, то оно больше не растворяется, раствор насыщается, и вещество остается в твердом виде.
Такая "максимальная" концентрация раствора называется растворимостью или концентрацией насыщения. Концентрация насыщения зависит от температуры. Температура, при которой раствор насыщается, называется температурой насыщения. При повышении температуры растворяется большее количество вещества (за исключением отрицательной растворимости), и концентрация насыщения увеличивается.
Если концентрация ниже концентрации насыщения, соответствующий раствор называется ненасыщенным.
Он применяется при постоянной температуре:
Если температура ненасыщенного раствора снижается, его можно охладить для многих растворов до температуры, которая ниже температуры насыщения, не вызывая кристаллизации твердого вещества. Тогда раствор пересыщается. При дальнейшем охлаждении происходит самопроизвольное образование ядра или кристалла при определенной температуре, называемой температурой зарождения.
Если после этого суспензия нагревается, кристаллы снова растворяются. При достижении температуры насыщения все кристаллы растворяются. Температура насыщения обычно выше температуры зарождения.
Использование систем LiquiSonic® в кристаллизационных процессах дает пользователю следующие преимущества:
- улучшенное использование установки за счет
- непрерывное отображение перенасыщенности и сверхнасыщенности
- управление процессом посредством параметров кристаллизации
- предотвращение самопроизвольного зарождения
- экономия электроэнергии за счёт
- непрерывное определение содержания кристаллов
- оптимальное приближение конечной точки процесса
- экономия сырья путём
- точная установка требуемого качества продукции
- воспроизводимое приближение точки засева
Процессы
Процессы кристаллизации как в непрерывных, так и в пакетных процессах можно контролировать путем измерения скорости звука с помощью системы LiquiSonic®. В случае сбоев или отклонений от технологического процесса, можно легко реагировать на них для достижения требуемого качества продукта.
Следующая диаграмма включает в себя оценку трех различных технологических потоков в отношении температуры, скорости звука и стандартного отклонения.
В большинстве случаев характерный технологический поток, приводящий к оптимальному течению реакции и, следовательно, к требуемым характеристикам конечного продукта, определяется предварительным исследованием. Этот идеальный курс может быть реализован в качестве так называемого "отпечатка пальца" процесса в LiquiSonic® 50.
Используя типичные аналоговые или цифровые интерфейсы, пользователю или управлению процессом предоставляются небольшие отклонения от идеального курса, например, для управления кристаллизацией посредством температурного контроля в идеальном курсе.
Приложение
Параметры кристаллизации
Скорость звука и температура измеряются во время охлаждения и нагрева раствора для установления соответствующих параметров в процессе. Скорость звука, представленная в виде функции от температуры, важные параметры кристаллизации, такие как температура насыщения, температура зарождения и положение в метастабильном диапазоне, могут быть непосредственно определены. Следующая диаграмма описывает кристаллизационные характеристики, такие как сульфат аммония с 42,6 Вт% при нагревании и охлаждении при различных температурах.
Диаграмма дает объяснение этому эффекту: если раствор медленно охлаждается, то скорость звука изменяется при определенном температурном коэффициенте. При определенной температуре наблюдается заметное изменение скорости звука вследствие образования кристаллов и уменьшения пересыщения. Относительной температурой является температура зарождения. Если раствор перегревается, то его кривая скорости звука отличается от кривой, полученной при охлаждении. Обе кривые снова встречаются при температуре насыщения.
Следовательно, по скорости звука можно определить метастабильный диапазон, а также кривую растворимости. Метастабильный диапазон зависит от химического состава раствора и скорости охлаждения.
Используя скорость звука как функцию от температуры, можно определить метастабильный диапазон для любого желаемого раствора.
Степень насыщения
Онлайновое измерение степени насыщения основано на концентрациях насыщения, варьирующихся при различных температурах. На следующей диаграмме показано поведение насыщения при большой кристаллизации.
Концентрация тока определяется с помощью измерения скорости звука и температуры и предоставляется в виде разности насыщения (степени насыщения) для последующего управления процессом. Эта управляющая переменная служит для быстрого перехода процесса к стадии насыщения, что позволяет экономить время и энергию. Таким образом, процесс индивидуально контролируется в пределах изменения концентрации исходного раствора.
Затем на кривой зарождения происходит самопроизвольное зарождение. Диапазон между насыщением и зарождением называется метастабильным (пересыщенным) диапазоном. Пересыщенность является индикатором идеальной точки зарождения в пределах контролируемой нуклеации.
Перенасыщенность
Степень пересыщения также может быть определена по скорости звука, как функция от температуры. Как показано на рисунке ниже, степень пересыщения отражает конкретную точку в пределах метастабильного диапазона. Чем ближе эта точка к кривой зарождения, тем выше степень пересыщения.
Когда раствор приближается к верхней границе метастабильного диапазона (пересыщенность 2), велик риск того, что он может привести к самопроизвольному зарождению слишком тонкого конечного продукта. Однако если кристаллизация слишком близка к кривой насыщения (сверхнасыщенность 1), то будет только меньше и только крупных кристаллов.
Пересыщенность раствора во время кристаллизации меняется из-за роста кристаллов. Рост кристаллов снижает степень пересыщения. Степень пересыщения снова возрастает, когда температура материнского раствора уменьшается или растворитель испаряется.
Измеряя скорость звука и температуру материнского раствора во время кристаллизации, можно оптимизировать управление процессом кристаллизации в метастабильном диапазоне. Это позволяет непосредственно влиять на рост и т.д. на морфологию кристаллов.
Снижение сверхнасыщенности и кинетики роста кристаллов
Степень уменьшения пересыщения во время кристаллизации может быть представлена как функция времени (кривая падения пересыщения). На следующей диаграмме показаны различные кинетики роста кристаллов, которые были обнаружены как при снижении скорости звука, так и при пересыщении.
Как видно, временная кривая скорости звука идентична кривой известного спада сверхнасыщенности при кристаллизации. На рисунке показана кривая падения пересыщения, рассчитанная по скорости звука, которая сравнивается с химическим анализом, предложенным Таваром и Чиватом.
Кинетику роста кристаллов можно определить по кривой падения пересыщения. Эта переменная показывает, как быстро кристаллы растут в материнском растворе, и поэтому является важной переменной при проектировании и определении размеров кристаллизаторов.
Можно непосредственно измерить кривую падения сверхнасыщенности, основываясь на корреляции между сверхнасыщением и скоростью звука.
Содержание кристаллов
Каждая суспензия характеризуется определенным поведением скорости звука в зависимости от температуры и концентрации. Соответствующие кривые характеристик также сохраняются в системе LiquiSonic®. Это позволяет проводить прямое поточное измерение концентрации твердых веществ, соответственно, содержания кристаллов или сухого вещества.
При непрерывном кристаллизационном процессе можно контролировать и контролировать разделение, определяя содержание кристаллов. В пакетных процессах можно определить и контролировать конечную точку кристаллизации и рост кристаллов.
Качество и поддержка
Энтузиазм технического прогресса является движущей силой нашей компании, поскольку мы стремимся сформировать рынок завтрашнего дня. Как наш клиент, вы находитесь в центре всех наших усилий, и мы стремимся обслуживать вас с максимальной эффективностью.
В тесном сотрудничестве с вами мы разрабатываем инновационные решения для ваших измерительных задач и индивидуальных системных требований. В связи с возрастающей сложностью требований, предъявляемых к конкретным областям применения, очень важно иметь представление об отношениях и взаимодействии.
Творческие исследования являются еще одной опорой нашей компании. Специалисты нашей научно-исследовательской группы предлагают новые ценные способы оптимизации характеристик продукта, такие как тестирование новых типов конструкций датчиков и материалов или сложных функциональных возможностей электроники, аппаратных и программных компонентов.
Наш менеджмент качества SensoTech также принимает только лучшие производственные показатели. С 1995 года мы сертифицированы в соответствии с ISO 9001. Все компоненты устройства проходят различные испытания на различных этапах производства. Все системы прошли внутреннюю процедуру выгорания. Наш максимум: максимальная функциональность, эластичность и безопасность. Это возможно только благодаря усилиям наших сотрудников и осведомленности о качестве. Их компетентность и мотивация являются основой нашего успеха. Вместе мы стремимся достичь непревзойденного уровня совершенства, с энтузиазмом и убеждением в своей работе.
Обслуживание клиентов очень важно для нас и основано на партнерстве и доверии, сформированном с течением времени. Так как наши системы не требуют технического обслуживания, мы можем сконцентрироваться на предоставлении Вам хорошего сервиса и поддерживать Вас профессиональной консультацией, монтажом на месте и обучением клиентов. На этапе разработки концепции мы анализируем условия на месте и при необходимости выполняем тестовые замеры. Наши измерительные системы способны обеспечить высокую точность и надежность даже в самых сложных условиях. Мы остаемся к Вашим услугам и после установки и можем быстро реагировать на любые запросы благодаря адаптированным к Вашим потребностям опциям удаленного доступа.
В ходе нашего международного сотрудничества мы создали для наших клиентов глобальную сетевую команду для предоставления консультаций и поддержки в различных странах. Мы ценим эффективное управление знаниями и квалификацией. Наши многочисленные международные представители на важных географических рынках мира могут обратиться к экспертным знаниям внутри компании и постоянно обновлять собственные знания, участвуя в прикладных и практико-ориентированных программах повышения квалификации. Близость к клиенту по всему миру: важный элемент нашего успеха во всем мире, наряду с нашим обширным отраслевым опытом.
Инновационная сенсорная техника
SensoTech является поставщиком систем для анализа и оптимизации технологических жидкостей. С момента нашего основания в 1990 году мы стали ведущим поставщиком анализаторов технологических процессов для поточного измерения концентрации и плотности жидкости. Наши аналитические системы устанавливают эталоны, которые используются во всем мире.
Основным принципом наших инновационных систем, изготовленных в Германии, является измерение скорости ультразвука в непрерывных процессах. Мы усовершенствовали этот метод до чрезвычайно точной и удобной для пользователя сенсорной технологии. Помимо измерения концентрации и плотности, типичными областями применения являются детектирование фазового интерфейса или мониторинг сложных реакций, таких как полимеризация и кристаллизация.
Наши измерительные и аналитические системы LiquiSonic® обеспечивают оптимальное качество продукции и максимальную безопасность установки. Благодаря повышению эффективности использования ресурсов они также помогают снизить затраты и применяются в различных отраслях промышленности, таких как химическая и фармацевтическая, сталелитейная, пищевая, машиностроительная, автомобилестроительная и многое другое.
Наша цель заключается в том, чтобы вы всегда могли максимально использовать потенциал своих производственных мощностей. Системы SensoTech обеспечивают высокоточные и воспроизводимые результаты измерений даже в сложных технологических условиях. Внутренний анализ исключает ручной отбор проб, критически важных для безопасности, и обеспечивает ввод данных в вашу автоматизированную систему в режиме реального времени. Многопараметрическая регулировка с помощью высокопроизводительных инструментов конфигурации помогает быстро и легко реагировать на колебания параметров технологического процесса.
Мы предлагаем превосходные и проверенные технологии, которые помогут улучшить ваши производственные процессы, а также используем сложный и часто новаторский подход к решениям в области заканчивания производства. В Вашей отрасли, для Ваших применений - независимо от того, насколько специфичны требования. Когда дело доходит до анализа процессов, мы устанавливаем стандарты.
LiquiSonic® - это поточная аналитическая система, которая определяет концентрацию в жидкости непосредственно в процессе и без промедления.
