液體濃(密)度是許多工業(yè)中的重要參數(shù),它可以直接參與生產(chǎn)過程中的控制和決策,因此對液體濃(密)度進行快速而準確的在線檢測有著重要的意義。尤其是在石油、化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)領(lǐng)域,對度濃(密)的測量直接關(guān)系到國民經(jīng)濟和消費者的人身安全。
在中藥提取和生物萃取中將原料中的有效成分溶解進入溶劑中,然后在進入到后續(xù)的工藝,對提取或萃取過程的有效控制可提高提取的效率、比例以及降低提取的成本,而通過濃(密)度在線測量儀表可有效的測量提取液的濃度,滿足工藝要求。
蒸發(fā)濃縮工藝是溶液濃度提高的過程,在這個過程中,能耗是主要的成本所在,通過對蒸發(fā)濃縮工藝過程中的各個關(guān)鍵點濃度的實時監(jiān)測,對工藝過程進行實時控制,可大大降低該工藝的生產(chǎn)成本、提高工作效率和產(chǎn)出。
化工混合或稀釋工藝需要將溶液調(diào)整到一個確定的目標值,通過對工藝過程的濃度或密度實時監(jiān)測并通過檢測值進行實時控制,可極大的縮短工藝時間,提高生產(chǎn)效率。
在化學反應(yīng)的過程中,溶液的濃度或密度往往會隨著反應(yīng)的進行有一個變化的趨勢,可以通過濃(密)度在線測量儀表的測量值監(jiān)測反應(yīng)進程以及對反應(yīng)終點進行識別。
界面識別主要是在萃取和分離過程中,在排料的過程中,需要對不同介質(zhì)進行識別,然后控制將其排入對應(yīng)的儲罐或后續(xù)工藝中。對于不同的界面介質(zhì),濃(密)度在線測量儀表測量值往往差別明顯,測量值的瞬間變化即可指示界面的所在。
目前,測量液體度濃(密)的密度計有差壓式密度計、科氏質(zhì)量密度計、放射性密度計、音叉密度計和超聲波濃(密)度計。
1.差壓式密度計;通過測量一定高度液體差壓的變化,計算液體密度ρ=Δp/gH。該類儀表有固定高度的液位差才能使用,比較適合靜設(shè)備工況,應(yīng)用條件有一定局限性;
2.科氏質(zhì)量密度計;液體流經(jīng)儀表測量管時,測量管振動頻率隨介質(zhì)質(zhì)量、密度的變化而變化,共振頻率是介質(zhì)密度的函數(shù)。該類儀表精度高、性能穩(wěn)定,但儀表本身的壓力損失大,大口徑儀表價格昂貴;
3.放射性密度計;利用射線穿過被測物質(zhì)時,其強度隨物質(zhì)密度變化的原理,用于測量物質(zhì)的密度。該類儀表可實現(xiàn)非接觸式測量,適用于高壓、高粘度、強腐蝕性的苛刻工況。但放射性物質(zhì)對操作人員健康有威脅,不安全環(huán)保;
4.音叉密度計;利用音叉振動的諧振頻率隨液體密度變化而變化的原理,直接測量液體密度,該類儀表結(jié)構(gòu)簡單、維護量小、測量精度高的特點,能在管道和儲罐中進行實時測量。當測量液體介質(zhì)會結(jié)垢和結(jié)晶時會影響測量效果,測量防腐介質(zhì)價格高;
5.超聲波濃(密)度計;超聲濃(密)度計是利用聲速測量密度原理,這是因為超聲波在液體中傳播時,其聲速與液體的密度之間遵從: 超聲波濃(密)度計測量精度高,免維護,結(jié)構(gòu)多樣,可做成插入式和管段式結(jié)構(gòu)。
超聲波(液體)密度計特點:
1.采用超聲波測量技術(shù),不受流態(tài)和環(huán)境因素影響;
2.實時濃度和密度測量,快速靈敏;
3.內(nèi)置溫度測量和補償?shù)母呔葴y量;
4.與液體接觸部分采用不銹鋼材質(zhì)或其它防腐材料;
5.沒有可動部件,低維護和長壽命;
6.滿足最惡劣現(xiàn)場要求的堅固結(jié)構(gòu)和防爆防護等級;
7.內(nèi)建自診斷和報警功能,幫助快速確定儀表故障;
8.管段式結(jié)構(gòu)方便小管徑管道測量。
食品、生物與制藥行業(yè)應(yīng)用