Wie können Auflösungsprozesse überwacht werden?

LiquiSonic® misst kontinuierlich die Schallgeschwindigkeit in der Prozessflüssigkeit. Da sich die Schallgeschwindigkeit direkt mit der Konzentration gelöster Stoffe verändert, lässt sich der Auflösungsfortschritt in Echtzeit verfolgen. Gleichzeitig werden die Dämpfung des Signals und die Prozesstemperatur erfasst und zur Kompensation herangezogen, sodass der Messwert auch bei hohem Gasblasenanteil oder schwankenden Temperaturen zuverlässig bleibt.

Für welche Feststoffe und Medien ist das System geeignet?

Das Messprinzip ist stoffunabhängig und funktioniert überall dort, wo sich die Schallgeschwindigkeit der Flüssigkeit mit dem Auflösungsfortschritt verändert. Typische Anwendungen umfassen Salze wie Kaliumsulfat und Natriumchlorid, Zucker, Polymere, Laugen- und Säureansätze sowie CIP- und Tankspülprozesse. Für bestimmte Medien empfiehlt SensoTech eine applikationsspezifische Kalibrierung.

Wie zuverlässig ist das Messsystem in der Praxis?

Der Endpunkt wird anhand eines stabilen Plateaus der Schallgeschwindigkeit am definierten Zielwert erkannt. Es handelt sich um ein objektives, reproduzierbares Signal, das unabhängig von Bedienerurteil oder Laborergebnis ist. SensoTech passt die Erkennungsparameter applikationsspezifisch an den jeweiligen Prozess an, um das frühestmögliche zuverlässige Endpunktsignal und enge, wiederholbare Chargenzyklen zu gewährleisten.

Funktioniert die Messung auch bei langsam lösenden Feststoffen?

LiquiSonic® verfolgt den Auflösungsverlauf kontinuierlich und reagiert unmittelbar auf Veränderungen im Prozess. Auch bei langsam lösenden Feststoffen erkennt das System den Endpunkt des Auflösungsprozesses zuverlässig, da es nicht auf einen festen Zielwert wartet, sondern die Stabilisierung des Messwerts als Kriterium heranzieht. Applikationsspezifische Anpassungen der Erkennungslogik sind möglich.

溶解过程的实时监测

Q: Was passiert bei schwankenden Eingangsmengen?

LiquiSonic® erfasst den Fortschritt der Auflösung in Echtzeit und bildet Prozessänderungen ohne Verzögerung ab. Selbst bei schwer löslichen Feststoffen oder schwankenden Eingangsmengen bestimmt das System den Abschluss des Auflösungsprozesses zuverlässig. Grundlage dafür ist nicht allein das Erreichen eines starren Sollwerts, sondern die Stabilisierung des Messwerts. Die Logik zur Endpunkterkennung kann dabei an die jeweilige Anwendung angepasst werden.

Q: Kann LiquiSonic gleichzeitig in mehreren Behältern eingesetzt werden?

Ja, mehrere Sensoren lassen sich über einen gemeinsamen Sensorbus mit bis zu 1000 m Leitungslänge an ein zentrales Auswertegerät anschließen. Das ermöglicht die parallele Überwachung mehrerer Reaktoren oder Behälter von einem einzigen System aus.

Q: Wie lässt sich das Messsystem in eine bestehende Anlagensteuerung integrieren?

Das LiquiSonic® Messsystem unterstützt gängige Industriestandards für die Signalausgabe und lässt sich problemlos in bestehende Prozessleitsysteme einbinden. Der Endpunkt kann als digitales oder analoges Signal direkt an die Anlagensteuerung übergeben werden, beispielsweise um die Chargenfreigabe vollständig zu automatisieren.

Q: Wie hoch ist der Wartungsaufwand im laufenden Betrieb?

LiquiSonic® arbeitet ohne bewegliche Teile, ohne Verbrauchsmaterialien und ohne regelmäßige Kalibrierung im Normalbetrieb. Der Sensor ist auf Dauerbetrieb ausgelegt und erfordert keine routinemäßigen Eingriffe, wodurch ungeplante Stillstände und Betriebskosten deutlich reduziert werden können.

LiquiSonic 可测量固定时间间隔只能估算的内容^® ——连续、在线、实时。

挑战

例如，在搅拌反应器、配液罐或批次容器中，无法从外部观察溶解进程。因此，大多数装置通常按照固定计时器运行，因为无法确定溶解何时真正完成、批次何时真正结束。这种保守的缓冲会带来真实的成本。每多出一分钟，都会占用反应器产能、消耗能源并延误下一批次。相反，如果过早停止批次，就会留下未溶解的固体。这也会对产品质量和后续工艺产生直接影响。唯一的替代方案——人工实验室取样——不仅劳动密集，而且结果出来得太晚。

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我们的解决方案

LiquiSonic^® 测量系统直接安装在容器中，持续测量罐内液体中的声速。声速会随浓度变化：溶解的固体越多，测量值越高。只要溶解仍在进行，测得的声速就会持续上升。同时测得的工艺温度将用于补偿，从而确保测量值在任何时候都具有参考意义。一旦所有固体完全溶解，声速便会在目标值处稳定在一个恒定的平台上。

此外，还会监测超声信号的衰减。它可为介质中未溶解成分、颗粒或气泡提供额外信息，从而有助于判断过程是否均匀且稳定地进行。

工艺步骤详解

LiquiSonic^® 测量系统在整个工艺过程中持续跟踪该批次。一旦加入固体并启动搅拌过程，测量便立即开始。在这一初始阶段，声速仍会波动，因为未溶解颗粒或气泡可能会影响测量。同时进行的衰减测量可将这些影响显现出来，从而支持对溶解进展的评估。随着溶解不断推进，液体中的声速会持续上升。传感器连续记录这一上升趋势，并对工艺中的每一次变化立即作出响应。进入溶液的固体越多，测量值就越均匀、越有针对性地向目标值靠近。

在接近目标值之前，曲线会逐渐趋缓。这是一个明确信号，表明大部分固体现已溶解，溶解过程接近结束。传感器会识别这种减缓并为终点识别做好准备。一旦声速在目标值处稳定保持不变，即可客观判定已达到终点。此时溶液完全均匀，所有固体均已溶解。系统可自动释放该批次，因此无需人工干预、无需实验室取样、也无需安全缓冲。

优势

使用 LiquiSonic^® 使每一个溶解过程都可测量、高效且可靠：

更短的周期时间： 批次恰好在完成时结束，而不是在预设计时器结束时才停止
更高产能： 容器可更早释放用于下一批次
更低能耗： 终点后无需不必要地继续搅拌或加热
有保障的产品质量： 完全溶解可得到客观确认
无需人工取样： 工艺和放行可实现完全自动化

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我们将共同明确边界条件和可能的解决方案。

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常见问题

如何监测溶解过程？

LiquiSonic^® 持续测量工艺液体中的声速。由于声速会随溶解物质浓度的变化而直接改变，因此可以实时跟踪溶解进程。同时还会采集信号衰减和工艺温度并用于补偿，因此即使在气泡含量较高或温度波动的情况下，测量值仍能保持可靠。

该系统适用于哪些固体和介质？

该测量原理与物质无关，适用于所有液体声速会随溶解进程变化的场景。典型应用包括硫酸钾、氯化钠等盐类、糖、聚合物、碱液和酸液配制，以及 CIP 和储罐冲洗过程。对于某些介质，SensoTech 建议进行针对具体应用的校准。

该测量系统在实际应用中的可靠性如何？

终点是通过声速在定义目标值处形成的稳定平台来识别的。这是一种客观、可重复的信号，不依赖操作人员判断或实验室结果。SensoTech 会根据具体应用对各工艺的识别参数进行调整，以确保尽可能早地获得可靠的终点信号，并实现紧凑且可重复的批次周期。

该测量方法在缓慢溶解的固体中也适用吗？

LiquiSonic^® 可持续跟踪溶解过程，并对工艺变化立即作出响应。即使是缓慢溶解的固体，系统也能可靠识别溶解过程的终点，因为它并不是等待一个固定目标值，而是将测量值的稳定作为判定标准。识别逻辑可根据具体应用进行调整。

当进料量波动时会发生什么？

LiquiSonic^® erfasst den Fortschritt der Auflösung in Echtzeit und bildet Prozessänderungen ohne Verzögerung ab. Selbst bei schwer löslichen Feststoffen oder schwankenden Eingangsmengen bestimmt das System den Abschluss des Auflösungsprozesses zuverlässig. Grundlage dafür ist nicht allein das Erreichen eines starren Sollwerts, sondern die Stabilisierung des Messwerts. Die Logik zur Endpunkterkennung kann dabei an die jeweilige Anwendung angepasst werden.

Kann LiquiSonic gleichzeitig in mehreren Behältern eingesetzt werden?

是, mehrere Sensoren lassen sich über einen gemeinsamen Sensorbus mit bis zu 1000 m Leitungslänge an ein zentrales Auswertegerät anschließen. Das ermöglicht die parallele Überwachung mehrerer Reaktoren oder Behälter von einem einzigen System aus.

Wie lässt sich das Messsystem in eine bestehende Anlagensteuerung integrieren?

LiquiSonic^® Messsystem unterstützt gängige Industriestandards für die Signalausgabe und lässt sich problemlos in bestehende Prozessleitsysteme einbinden. Der Endpunkt kann als digitales oder analoges Signal direkt an die Anlagensteuerung übergeben werden, beispielsweise um die Chargenfreigabe vollständig zu automatisieren.

Wie hoch ist der Wartungsaufwand im laufenden Betrieb?

LiquiSonic^® arbeitet ohne bewegliche Teile, ohne Verbrauchsmaterialien und ohne regelmäßige Kalibrierung im Normalbetrieb. Der Sensor ist auf Dauerbetrieb ausgelegt und erfordert keine routinemäßigen Eingriffe, wodurch ungeplante Stillstände und Betriebskosten deutlich reduziert werden können.

Welche Nachteile hat ein timerbasierter Prozess bei Auflösungsprozessen?

Timerbasierte Prozessführung beruht auf konservativen Schätzwerten, nicht auf dem tatsächlichen Prozesszustand. Das führt systematisch zu überlangen Chargenzeiten, unnötigem Energieverbrauch und gebundener Reaktorkapazität. Wenn der Timer zu kurz angesetzt ist, hat eine unvollständige Auflösung negative Qualitätsfolgen. Eine kontinuierliche Messung der Schallgeschwindigkeit ersetzt den Timer durch ein objektives, echtzeitbasiertes Endpunktsignal und ermöglicht es, jede Charge exakt dann zu beenden, wenn die Auflösung tatsächlich abgeschlossen ist.

Welche Alternativen gibt es zur manuellen Probenahme bei Auflösungsprozessen?

Manuelle Laborproben liefern immer ein verzögertes Bild des Prozesszustands. Die Probe wird entnommen, analysiert und ausgewertet, während der Prozess weiterläuft. Zudem ist die manuelle Probenahme arbeitsintensiv, fehleranfällig und bei aggressiven oder temperaturempfindlichen Medien mit Sicherheitsrisiken verbunden. LiquiSonic^® misst den Auflösungszustand mehrmals pro Sekunde direkt im Behälter und macht manuelle Eingriffe zur Endpunktkontrolle vollständig überflüssig.