رفرکتومتر اینلاین
رفرکتومتر اینلاین چیست؟
رفراکتومتر های اینلاین (درون خطی) در خطوط لوله تاسیسات تولید یا مخازن برای تنظیم و کنترل فرآیند های غلظت نصب می شوند. وظیفه اصلی آن ها اندازه گیری مداوم غلظت سیالی است که در داخل لوله یا مخزن جریان دارد. و قادر است غلظت انواع محلول های شفاف و غیر شفاف را اندازه گیری نماید. در شو روم هایپر صنعت فامکو مدل های مختلف رفرکتومتر ها قابل مشاهده است و به عنوان بزرگ ترین عرضه کننده محصولات صنعتی می توانید از طریق اارتباط با کارشناسان مجموعه این ابزار دقیق و کاربردی را خریداری نمایید.
این نوع رفرکتومتر ها چون برای مخازن هم استفاده می شوند به آنها رفرکتومتر مخزن نیز می گویند. این ابزار دقیق قابل استفاده درصنعت می باشد و دارای سنسور هایی است که در مسیر عبور جریان قرار گرفته و با محاسبه دما و ضریب شکست نور، غلظت سیال عبوری را طی سه مرحله کالیبراسیون و فرآیند جبران سازی دما برحسب بریکس محاسبه میکند. درمرحله بعد دیتا های مربوط به غلظت را در نمایشگر نشان می دهد. در مرحله پایانی سیگنال های خروجی را به سمت کنترلری مانند PLC ارسال می کنند تا به کمک اپراتور ها سیستم در حالت مطلوب قرار گیرد.
مشخصات فنی شکست سنج یا رفراکتومتر اینلاین
این دستگاه می تواند غلظت محلول مورد نظر را اتوماتیک و به صورت PID با خروجی 0.4 تا 20 میلی آمپر اندازه گیری کرده و از غلظت محاسبه شده به منظور اتصال به تجهیزات خارجی استفاده می کند. همانطور که می دانید میزان ضریب شکست یک محیط به شدت به دمای آن بستگی دارد؛ پس یک مقدار جبران شده با دما در قطعات الکترونیکی را اندازه گیری کرده و خروجی سنسور در مقیاس انتخاب شده توسط کاربر محاسبه می گردد.
در نتیجه می توان گفت رفرکتومتر های اینلاین قابلیت جبران سازی اتوماتیک دما در محاسبه غلظت ATC را دارند و دیگر ویژگی های منحصر به فرد رفرکتومتر های اینلاین شامل موارد زیر است.
- سرعت اندازه گیری بالا و حداقل زمان پاسخ گویی با تنظیم ضریب میرایی (Damping) از یک تا صد سیکل
- اعلام هشدار در شرایط نامساعد کاری مثل افزایش یافتن دما، کاهش یافتن ولتاژ، قطع شدن سیم آنالوگ ، ایجاد خطا در ارتباط وغیره
- استفاده از ورودی و خروجی های متنوع دیجیتال، آنالوگ و رله ای قابل برنامه ریزی به منظور اجرای عملیاتی مانند عیب یابی خودکار، شستشوی اتوماتیک منشور، تعیین حد خطای دما و غلظت
- دارای قابلیت برقراری ارتباط ازطریق پروتکل Modbus و از طریق درگاه سریال RS485
- اتصال رفرکتومتر های اینلاین بر روروی لوله های بزرگ و کوچک به کمک کانکشن های استانداری مانند کلمپ، فلنج و مهره ماسوره
- برقراری ارتباط با تجهیزات صنعتی مانند PLC و HMI
- ذخیره و بازیابی اطلاعات مربوط به دما و غلظت از چند روز قبل
- دارای یک نرم افزار کامپیوتری پیشرفته برای برقراری ارتباط، مشاهده و تغییر پارامتر های دستگاه از طریق کامپیوتر
اجزای تشکیل دهنده رفراکتومتر اینلاین
هر رفرکتومتر اینلاین دارای سه بخش اصلی می باشد که محاسبه غلظت محلول به کمک این بخش ها امکان پذیر است.
- واحد سنسور
- واحد کنترل و نمایش
- رابط گرافیکی کاربر(GUI)
واحد سنسور رفرکتومتر آنلاین
این واحد وظیفه اندازه گیری غلظت محلول رابرعهده دارد. واحد سنسور دارای یک بخش نوری می باشد. ابتدا از یک منبع نورمانند LED پرتو های نور با زاویه و طول موج مشخص به سطح داخلی منشور به صورت مستقیم تابیده می شوند. سطح خارجی منشور در تماس با محلول قرار دارد و جنس آن از یاقوت است. در این مرحله دسته ای از پرتوها از محلول عبور خواهند کرد و بخشی از آنها از سطح منشور بازتاب می شوند. نور بازتاب شده از سطح منشور بر روی حسگر نوری CCD منعکس می شود. در ادامه پردازشگر تصویر با توجه به پهنای نور توسط CCD ضریب شکست نور را محاسبه کرده و متناسب با آن غلظت محلول اندازه گیری می شود. در پایان داده های بدست آمده به وسیله یک کابل به واحد کنترل و نمایش ارسال خواهند شد.
واحد نمایش و کنترل رفرکتومتر آنلاین
وظیفه این بخش نمایش داده های اندازه گیری شده می باشد و این داده ها در صفحه نمایش شکست سنج یا رفرکتومتر اینلاین قابل مشاهده است. واحد نمایش و کنترل در جهت کنترل فرآیند مورد نظر خروجی های آنالوگ و دیجیتال و رله ای تولید کرده و به انجام محاسبات کنترلی می پردازد. کنترلر، غلظت محلول مورد نظر را به صورت PID در عددی که کاربر مشخص کرده است محاسبه می نماید و یک خروجی برای اپراتور صنعتی ارسال می کند. به این نکته توجه داشته باشید که هر واحد نمایش و کنترل می تواند به دو واحد سنسورمجزا متصل شود.
رابط کاربر گرافیکی (GUI) رفراکتومتر آنلاین
یک نمایشگر HMI لمسی به عنوان صفحه نمایش این دستگاه در نظر گرفته شده است. تمامی داده های به دست آمده در مسیر فرآیند بر روی نمایشگر نشان داده خواهند شد و کاربر می تواند دیتا های مرتبط با تغییرات دما و غلظت را توسط فلش USB انتقال دهد. به دلیل لمسی بودن صفحه نمایش، اپراتور می تواند به راحتی تغییرات لازم را در مواقع ضروری اعمال نماید.
عملکرد رفرکتومتر اینلاین
یک سنسور رفرکتومتر فرآیند خطی، دمای محیط پردازش را محاسبه کرده و با استفاده از منبع نور ضریب شکست را اندازه گیری می کند. دمای محیط فرآیند به همراه ضریب شکست محاسبه شده به سمت جعبه کنترل در نهایت غلظت در واحد بریکس محاسبه خواهد شد. دررفرکتومتر یا شکست سنج اینلاین برای اندازه گیری کنترل غلظت به کنترلر خارجی نیاز هست؛ تا بتوانند پس از محاسبه غلظت محلول توسط رفرکتومتر، سیگنال های خروجی متناسب با غلظت اندازه گیری شده را مانند خروجی آنالوگ در بازه 0.4 تا 20 میلی آمپر و خروجی های رله جهت کنترل پمپ ها و شیر ها به سمت کنترلر دیگری مانند PLC بفرستد. در آنجا فرآیند توسط اپراتورهای سیستم به صورت اتوماتیک کنترل خواهد شد.
کاربرد شکست سنج یا رفراکتومتر اینلاین
- رفراکتومتر یا شکست سنج (بریکس متر) اینلاین یکی از تجهیزات پر کاربرد در حوزه ابزار دقیق است که در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد. وظیفه اصلی شکست سنج یا رفرکتومتر ها اندازه گیری غلظت مواد در جهت اطمینان از ثبات و کیفیت مواد مورد استفاده می باشد.
- درصنایع غذایی و نوشیدنی برای اندازه گیری جامدات محلول استفاده می شود مانند غلظت انواع آبمیوه، کنسانتره های آبمیوه، نوشابه، مخمر آبجو و قهوه و چای، محاسبه غلظت در خطوط تولید محصولات لبنی مانند شیر غلیظ شده، شیر خشک، ماست و پنیر، کشک و بستنی، لاکتوز و همچنین برای سنجش غلظت آب نمک در ترشیجات، سفیده و زرده تخم مرغ، انواع سس ها، رب ها، مرباها و بسیار پر کاربرد در صنایع قند و نیشکر و شکلات
- قابل استفاده در صنایع شیمیایی به منظور اندازه گیری غلظت مواد مختلف مانند اسیدها، الکل، آمونیاک، انواع روغن های صنعتی، مواد معدنی غیر آلی، حلال های آلی، محلول های نمکی و بعضی از رنگ ها و چسب های مورد استفاده در صنایع
- استفاده از شکست سنج رفرکتومتر اینلاین برای فرآیند های شیمیایی مثل تمیز کردن بویلر
- مورد استفاده درصنایع پتروشیمی به جهت اندازه گیری غلظت پارافین، واکس ها، محصولات شیمیایی مشتق شده از نفت، آب اکسیژنه، اسید های هیدروفلوریک و دوغاب ها
- درصنایع تولید مواد آرایشی بهداشتی و انواع شوینده برای سنجش غلظت انواع شامپوها، مایع های دستشویی، کرم های مرطوب کننده و سایر مواد مشابه
- استفاده در صنعت وسایل نقلیه و موتوربرای انازه گیری غلظت ضد یخ، روان کنند ه ها و روغن ها
- مورد استفاده در تصفیه فاضلاب برای محاسبه غلظت محلول های پسماند موجود در فاضلاب ها
- درصنعت داروسازی برای نظارت و کنترل بر سطوح غلظت برای فرآیند حیاتی کریستالیزاسیون
مزایای رفرکتومتر اینلاین
یکی از دلایل اصلی استفاده از دستگاه رفرکتومتر اینلاین در حین فرآیند تولید، پاسخ دهی سریع در برابر تغییرات غلظت محلول می باشد. به جای قرار گرفتن رفرکتومتر یا شکست سنج در مسیر خط لوله می توان آن را به کمک یک لوله نازک متصل نمود به این صورت آن را در یک بای پس قرار می دهیم. بدون نیاز به خارج کردن نمونه برای کنترل در آزمایشگاه و بدون دخالت مستقیم انسان این فرآیند انجام می پذیرد. در روند کنترل فرآیند صنایع مختلف این نوع اندازه گیری بسیار حائز اهمیت است. از این روش اندازه گیری غلظت درون خطی می توان به عنوان یک ابزار پیش بینی استفاده نمود که در زمان اجرای فرآیند به عنوان ابزاری برای پیش بینی غلظت نهایی مورد استفاده قرار می گیرد.