Анализаторы кислоты

Анализатор измеряет спектр комбинационного рассеяния света исследуемого образца. Спектр может использоваться для идентификации неизвестного химического вещества, определения количества данного химического вещества в смеси или с помощью использования корреляций определения свойств образца.

Молекулярная структура простого химического вещества, такого как бензол, состоит из 6 атомов углерода (C) в кольце с независимыми атомами водорода (H), соединенными связями. Если энергия в форме света направлена на химическое вещество, часть энергии может быть передана этим связям через столкновения фотона с молекулой, заставляя их колебаться при определенной энергии. В спектроскопии лазер, который излучает фотоны при единственной длине волны, используется в качестве источника света, и неупругие столкновения фотона с молекулой производят новые фотоны при энергиях, соответствующих различным колебаниям. Каждая из этих связей колеблется при определенных энергиях, что зависит от участвующих атомов (их массы и прочности связи). В случае бензола, два колебания доминируют над спектром; симметричные дыхательные колебания кольца с 6 атомами углерода, в котором связи C-C втягиваются и растягиваются синхронно, и симметричные валентные колебания C-H, в которые связи C-H втягиваются и растягиваются синхронно.

На практике спектр получается следующими путями:

1) путем фокусировки лазера в образце;
2) оптически собирая комбинационное излучение;
3) разделяя излучение на длины волн его составляющих;
4) путем преобразования интенсивности при каждой длине волны в электрические сигналы, которые могут быть отображены в форме спектра.

Анализатор использует интерферометр для отделения длин волн и одноэлементный детектор для преобразования энергии фотона в электрические сигналы. Интерферометр состоит из расщепителя луча и двух зеркал и работает следующим образом: собранное излучение направляется через расщепитель луча, который отражает 50 % и передает 50 % излучения по направлению к двум зеркалам, как показано на рис. 1A. Отраженное излучение повторно объединяется в расщепителе луча, наполовину возвращаясь к образцу и наполовину - к детектору. Когда между зеркалами нулевая разность хода луча (ZPD), все длины волн света будут складываться (будут находиться в фазе) и достигнут детектора.

Для разделения длин волн одно зеркало двигается, создавая разность хода луча между зеркалами. Например, если разность хода луча соответствует определенной длине волны (λ), такой как излучение бензола 992 см^-1, то излучение все еще будет восстанавливаться в расщепителе луча и будет обнаруживаться. Это также верно, если разность хода луча - ½ длины волны, поскольку расстояния до зеркала и обратно равняется 1 полной длине волны. Наоборот, если разность хода луча равна ¼ длины волны, то излучение, отраженное в этих двух ходах, вообще не совпадет и будет уничтожаться, и никакая радиация не достигнет датчика. Поскольку зеркало двигается, оно выбирает, какие длины волны излучения повторно объединяются и достигают детектора. В Анализаторе зеркало двигается (колеблется) из положения не доходя ZPD до положения за ним и обратно для завершения одной развертки.

Рис. 1.
A) Иллюстрация спектрометра на базе интерферометра с расщепителем луча, неподвижным и движущимся зеркалами и одноэлементным детектором
B) Интерферограмма, сгенерированная конструктивной и деструктивной интерференцией излучения при различных длинах волны как функция смещения зеркала на ноль, ¼ длины волны и полных разностей ходов длины волны
C) Соответствующий спектр (бензол).

Показание детектора как функция разности хода известно как интерферограмма. Единственная длина волны излучения производит одну простую интерферограмму волны. Однако на любом определенном расстоянии много длин волн света могут удовлетворять критериям полной или ½ длины волны, все из которых достигнут детектора, в то время как другие длины волн удовлетворят критериям ¼ длины волны и не достигнут детектора. Следовательно, типичная интерферограмма представляет собой сложную комбинацию длин волн.

Система онлайн анализаторов для измерения концентрации травильного раствора

Многокомпонентный анализ. Анализатор для определения физических свойств многокомпонентной смеси.

Непрерывная информация о концентрации каждого из основных компонентов необходима для оптимального контроля технологического процесса и гарантирует высокий уровень качества, производительности и безопасности. Такие данные необходимы как для непрерывных, так и периодических процессов.

Стандартно для этих целей часто используются промышленные анализаторы, в основе действия этих анализаторов лежат различные классические лабораторные методы анализа. Такие анализаторы отличаются сложностью конструкции. Эти приборы позволяют определять концентрацию отдельных компонентов в многокомпонентной смеси. Но такие приборы имеют ряд недостатков:

• Высокие эксплуатационные расходы;
• Расходы на реактивы;
• Непостоянная работа.

Альтернативой таким приборам может служить предлагаемый анализатор с комбинированным методом, в котором система обрабатывает сигналы, характеризующие физические свойства многокомпонентной смеси. Такой метод не требует дорогостоящего оборудования, и отличаться низкими эксплуатационными расходами и долговечностью.

Передаваемые сигналы от сенсоров предлагаемого анализатора обрабатываются в рамках многомерной модели, позволяющей рассчитать текущие концентрации каждого из компонентов.

В зависимости от поставленных задач в основе принципа работы анализатора может лежать измерение параметров в следующей комбинации:

• Скорость звука и плотность;
• Скорость звука и проводимость;
• Скорость звука и показатель преломления.

Измерение анализатором концентрации и плотности жидкостей

Ультразвуковой анализатор предназначен для измерения концентрации и плотности жидкостей. Принцип работы анализатора, это измерение прибором скорости звука и сравнение его значения с данными калибровочной кривой зависимости скорости звука в жидкой среде от концентрации.

Типовое применение

Мониторинг концентрации и процесса смешения

Мониторинг предельных значений

Контроллеры

Настройка осуществляется оператором через контроллер. Контроллер имеет большой графический дисплей и обслуживается интуитивно четырьмя функциональными клавишами. Благодаря интерфейсу с многочисленными цифровыми опциями обеспечивается простая интеграция в любую систему контроля. В зависимости от целей, условий применения и заводского оборудования существуют модели контроллеров с различным набором опций.

Удобное для пользователя меню позволяет сконфигурировать систему оптимальным образом, позволяющим получить более высокую точность, разрешение и представление данных.

• 32-битная микропроцессорная технология, цветной дисплей с высокой степенью разрешения для наилучшей видимости в любых условиях освещения;
• Степень защиты IP65 передней панели, возможности установки корпуса контроллера в распределительный щит или распределительный шкаф;
• Входы и выходы сигналов от 4 до 20 мА, релейные контакты, отказоустойчивые контакты с протоколами;
• Память для хранения данных и отслеживание событий и демонстрация текущих значений параметров по нескольким каналам;
• Долговременная RAM карта для конфигурирования и обработки данных системы;
• Многоязычный пользовательский интерфейс;
• Коды доступа к различным уровням системы в зависимости от прав пользователя;
• Специальная система, при помощи которой можно непосредственно наблюдать излучаемый сигнал.

Сенсоры

Практически для любой области применения предлагаются удобные сенсоры с необходимым оборудованием для монтажа. С возможностью подсоединения к трубе размером до 1 мм (1/8") и встроенным датчиком температуры которые очень легко соответствуют основным рекомендациям по применению.

Преимущества

• Сенсор в жёстком полностью закрытом корпусе;
• Запатентованные высокоэффективные технологии, позволяющие получать надёжные результаты даже в условиях высокого содержания газовых пузырей;
• Широкий диапазон рабочих температур и давления (температура до 200 °C, давление до 500 бар);
• Дополнительные опции, такие как определение наличия потока или наличия среды вокруг сенсора.
• Наличие цифрового сенсора гарантирует высокую точность результатов, небольшое время отклика и надёжную передачу данных.
• Графическое отображение принимаемого высокочастотного звукового сигнала, позволяющее оптимально настроить измерительную систему.

Параметры измерения

1. Регулятор №1

Количество: 1 шт.

Описание и комплектация

Показания

• Графический дисплей;
• Отображение концентрации и температуры;
• Отображение названия продукта;
• Отображение информации о статусе и предельных величинах.

Функции

• Выбор продукта из 16 продуктов;
• Незашифрованное извещение об ошибке;
• Задание параметров в виде древовидной структуры;
• Многоязыковые инструкции оператору (руководство оператора).

Вводы и выводы

• 2 аналоговых вывода 4...20 мА;
• 1 аналоговой ввод 4...20 мА;
• 2 цифровых вывода;
• 4 цифровых вывода;
• Интерфейс.

Датчики

Один подключаемый датчик скорости звука.

Питание

2. Регулятор №2

Количество: 4 шт.

Описание и комплектация

Показания

• Графический дисплей;
• Отображение концентрации и температуры;
• Отображение названия продукта;
• Отображение информации о статусе и предельных величинах;
• Представление трендов.

Функции

• Подсчёт 2 концентраций;
• Выбор продукта из 32 продуктов;
• Протокол регистрации данных, 15000 наборов данных, с 32 измеряемыми величинами на каждый набор;
• Изменение названия продукта;
• Незашифрованное сообщение об ошибке.

Вводы и выводы протокола регистрации событий

• 4 аналоговых вывода 4...20 мА;
• 4 аналоговых ввода 4...20 мА;
• 6 цифровых выводов;
• 8 цифровых вводов;
• Интерфейс.

Датчики

• Датчик скорости звука;
• Датчик с двумя физическими измеряемыми величинами (плотность, проводимость, индекс преломления). Подсоединение осуществляется посредством аналогового ввода.

Питание

Пластиковый корпус для регулятора

Регулятор напряжения питания

Для регулирования напряжения питания 24 В постоянного тока.

Дополнительные оборудование: промышленный модем регулятора, подключение специальной шины, программное обеспечение, трубчатый сенсор, различные кабели

Предлагаемые анализаторы кислоты - приборы, разработанные для быстрого и простого анализа концентрации свободных активных кислот и растворенных солей металла в образцах.

Состоят из трех компонентов:

– автоматический денситометр и прибор разбавления. Во время разбавления образца, автоматически регистрирует общую плотность с использованием метода, который нечувствителен к шлакам.

После разбавления свободные кислоты измеряются в анализаторе кислоты. Для определения концентраций анализатор кислоты применяет электрохимический метод и специальные ионоселективные электроды для непосредственного обнаружения особой ионной активности в растворе образца. Прилагаются два ионоселективных электрода, один для H+ и один для F-, и один электрод сравнения. Таким образом, особая активность ионов обуславливает разность потенциалов между соответствующим электродам и электродом сравнения. Для компенсации температурных зависимостей ионной активности термопара измеряет температуру в образце во время испытания.

Отношение между измеряемой разности потенциалов и концентрациями свободных кислот является сложной и нелинейной функцией. Компьютер используется для расчетов данных концентраций. Вычислительная модель основана на химически анализируемых растворах.

Системное программное обеспечение разработано, для того чтобы персонал на травильном производстве мог быстро и легко производить калибровку, анализ, подсчитывание доз и выводить данные на печатающее устройство. Оно также является мощным инструментом, например, для персонала лабораторий. Данные за длительный период времени могут быть представлены графически и легко пересылаются для других применений для дальнейшего анализа.

Калибровка/ поверка анализатора кислоты осуществляется в 3 этапа, с калибровочными/ повер. растворами, которые представляют собой смеси кислот HNO3 и HF. Калибровочные растворы соответствуют ISO 9001. Калибровка осуществляется в 2 этапа.

После испытаний и когда рассчитаны концентрации свободных кислот и солей металлов, анализатор обеспечивает оптимальный контроль дозирования смеси для сырых кислот и воды для поддержания заданного травильного рецепта.

Диапазон измерений

Погрешность

Образцы кислот в пределах ±3 % от прочитанного.

Время анализа

Менее минуты, включая измерение плотности.

Время калибровки

Менее трех минут.

Электропитание

Включая компьютер и принтер: 110-220 В перемен. тока, 50-60 Гц, 500 Вт

Системные требования:

Персонал компании Интех ГмбХ (Intech GmbH) всегда готов предоставить дополнительную техническую информацию по анализаторам для кислоты.

Определение плотности газа или жидкости
Установление причин возникновения коррозии (коррозионных поражений) сосудов и трубопроводов
Анализаторы для определения давления паров в бензине
Анализаторы кислоты
Поточные анализаторы
Коммерческие системы и узлы учета газа
Расходомеры газа, воды. Мультифазные расходомеры
Атомно-абсорбционный спектрофотометр
Анализаторы хлора