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啤酒廠內(nèi)的濁度/色度測量--一臺(tái)傳感器輸出三個(gè)信號

作者: 時(shí)間:2013-01-17 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
測量原理

濁度

梅特勒-托利多的 InPro 8600 是使用單傳感頭部與單一光源對 90° 與 25° 散射光同時(shí)測量的緊湊型在線濁度傳感器。藍(lán)寶石窗內(nèi)嵌在不銹鋼傳感器頭部中,并使用光電檢測器對不同光線強(qiáng)度進(jìn)行測量(如圖 1)。0° 直射光測量可對背景色變化、可能出現(xiàn)的光源強(qiáng)度變化以及在某種程度上對光學(xué)窗口污垢進(jìn)行補(bǔ)償。傳感器出廠前采用福爾馬肼 (Formazin) 濁度標(biāo)準(zhǔn)液以0-–-100 EBC (0-–-6900 ASBC) 范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。由顆粒引起的散射光的空間分布取決于多種因素,其中之一為顆粒大小本身。因此,25° 與 90° 通道讀數(shù)隨著顆粒大小的不同而發(fā)生變化。如果樣品液中只存在膠粒(小于約 1 微米),則與25° 通道相比,90° 通道顯示的信號更高。如果液體中存在大于 1 微米的顆粒,則情況相反。

如上所述,可利用這一原理區(qū)分正常啤酒過濾工藝與不受歡迎的較大顆粒滲入過濾器介質(zhì)的操作。

濁度讀數(shù)比較

除了顆粒大小之外,其他參數(shù)同樣會(huì)影響到濁度系統(tǒng)的讀數(shù)。其他兩個(gè)因素是散射角與傳感器光源波長。因此,必須注意只能對通過相同光學(xué)設(shè)備獲得的結(jié)果進(jìn)行比較。釀酒廠客戶使用的大多數(shù)濁度系統(tǒng)采用的是紅色光源(650 納米)和 25° 與 90° 散射角,這與 InPro 8600
傳感器相同。

濁度加色度

通過測定可見光譜內(nèi)的藍(lán)光吸收性測定啤酒色度。這符合 EBC 推薦使用的啤酒色度分析方法。之所以使用藍(lán)光是因?yàn)樗{(lán)光的波長較短,因此可使啤酒色差(黃色)最為容易識別。為了消除工藝測定過程中可能出現(xiàn)的誤差源,尤其是因顆粒出現(xiàn)的濁度干擾所產(chǎn)生的誤差,用戶可采用兩色方法進(jìn)行濁度補(bǔ)償。從技術(shù)角度而言,可通過測定紅光吸收度與藍(lán)光吸收度實(shí)現(xiàn)。因此,與上述設(shè)置相比,對傳感頭進(jìn)行改造的一種方法是增加藍(lán)光 LED。無論是藍(lán)色 LED還是紅色 LED 均以延遲脈沖模式(請見圖 2)運(yùn)行,這樣用戶能夠使用三種信號、25° 與 90° 濁度加色度進(jìn)行過程優(yōu)化以及確保質(zhì)量。

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圖 2:用于同步的附加藍(lán)光 LED (4)。紅色(濁度)與藍(lán)色(色度)光線操作模式之間變化安裝與測量性能

傳感器安裝

InPro 8600 傳感器經(jīng)過設(shè)計(jì)可在 GEA Tuchenhagen Varinline? 裝置(如圖 3)上直接安裝。在正常的清洗溫度條件下(通常為 85 °C),液接材質(zhì)、不銹鋼與藍(lán)寶石對常規(guī)原位清潔 (CIP) 溶液具有耐腐蝕性。0(4)-–-20 mA 輸出上提供三種測量信號,用于后續(xù)的過程控制。

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圖 3:安裝在啤酒過濾器出口處的 InPro 8600 傳感器透明啤酒所要求的 1 EBC。90° 濁度曲線顯示值大于 25° 濁度曲線值,這樣可以得出沒有不受歡迎的大型顆粒(如:硅藻土或酵母細(xì)胞)滲過過濾器的最終結(jié)論。以顏色 EBC 單位表示的顏色在過濾時(shí)間的整個(gè)記錄期內(nèi)基本保持穩(wěn)定(7 個(gè)EBC 顏色單位為貯藏啤酒的典型色值)。



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