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激光测量仪器 |
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激光衍射在液体介质颗粒检测中的应用 |
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作者：Oliver Schmitt, Marco Hartmann 来源：PROCESS《流程工业》 |
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为什么美味的酸奶总有着相同的口感？为什么医用药膏总有着同样的效用？这一切都归因于它们的“液滴”大小。同样大小的液滴对酸奶的口味、医用药膏的粘稠度等有着决定性的影响。因此，这些产品的生产厂家们也非常重视液体介质中颗粒的大小。
对于生产厂家来讲，流程设备生产过程中的产品监控是非常重要的。而流程设备的生产过程监控也为生产厂商提供了下列优势：可以及时采集实时检测数据、可以将实时检测数据及时反馈给流程设备的主控系统。这是对不同生产批次的产品质量进行比较的最佳解决方案，同时这种实时检测还可以减少流程设备生产中的废品，降低设备的能源消耗，延长设备的使用寿命。在粉质原材料的流程生产工艺中，质量监控的方法应用已久；在液体介质的流程生产工艺中，例如在悬浮物液体产品、乳化液体产品和泥浆产品中，也有在线的LPS检测仪器进行实时的液滴颗粒大小的监控。
激光衍射的应用
LPS液滴大小检测方法的工作原理是激光衍射。被检测的原材料连续地流经检测区域。被检测的固体颗粒或者液滴产生一定的散射条纹和衍射条纹。检测仪器对这些条纹进行检测分析，并据此计算出颗粒或者液滴的大小。
当被检测介质中的颗粒浓度较高时，可以采用多散射方法进行检测，从而减少对平均颗粒大小检测的影响。介质中颗粒浓度的影响由检测系统中的软件自动校正。因此，该系统可以实现流程设备的现场检测，可以检测10000ppm浓度的介质颗粒。在许多流程工艺中，颗粒大小的均匀程度是一个重要的流程工艺控制参数。因此，这一检测系统的实时检测值与时间有着密切的关系，表示了颗粒随时间变化的函数。系统使用的检测控制软件可以按日期对这些数据进行分类存储，向更高级的控制系统传送数据。
在被检测颗粒浓度达到10000ppm时，该仪器的检测区也可以毫无问题地进行检测，激光衍射仪可以直接安装在均化稀释器或者流程设备的某个部件上。如果被检测的乳化液或者泥浆类介质的粘稠度较大，则需要一定的处理技巧，以保证获得准确的检测结果。
在液体介质颗粒的在线检测中，被检测的原材料连续流经检测区域。
被检测的固体颗粒或者液滴会产生一定的散射条纹和衍射条纹
稀释方案
当被测介质粘稠度较大时，在检测前首先要对它们进行稀释。而一个高效的稀释系统应该有可重复的稀释性，保证每次稀释的结果是相同的；并且所需的维护保养也应当尽可能地少。为实现这一目的，可采取以下两种方案：
－如果从流程工艺的角度来看，需要连续的检测，而且稀释的倍数小于1:1000，则可以使用均化稀释器。它将泵送、稀释和输出等功能集于一身。
－如果介质的浓度过高或者流程设备的工作压力过高，则不可能采用连续式取样。此时需要采用另一种解决方案：使用旋转式取样器取样。目的是从生产流程中间断取出检测样品。在一个连续的搅拌混合容器中，这些检测样品被稀释，加入搅拌稀释剂，最后对其进行检测。如果还需要进一步的稀释，可再进行均化稀释。
Insitec LPS液体介质颗粒检测仪连续地、实时地对流程设备生产过程中的产品颗粒和液滴大小进行检测，
例如对悬浮物液体产品、乳化液体产品和泥浆类产品中的颗粒、液滴大小进行检测。
可靠的重复精度
在上述取样方式中，使用者所担心的是：每次取样是否相同、每次取样的重复精度如何。因此，稀释系统必须能够证明每次颗粒检测的数据是稳定的。在对稀释泥浆进行的多次检测试验也证明：稀释程度对颗粒大小的检测值没有影响，这也就意味着，稀释过程可以达到很高的重复精度。
液体介质颗粒检测仪是针对连续的实时检测而设计的。该系统的每一个部件都可以按照流程设备的实际进行配置。
模块式结构提高仪器制造的灵活性
Malvern LPS液体介质颗粒检测仪是一种连续、在线的液体颗粒检测仪器。它的每一个零部件：取样器、一级稀释器、均化稀释器、检测器和控制软件等等，都可以根据具体的生产流程进行单独的配置。
LPS液体介质颗粒检测仪的取样器每次从流程设备管道中取出长度2.5mm的介质作为检测样本。在取样过程中不会中断液体介质的流动，从而可以避免管道流通的堵塞。必要时，例如流程设备管道中的压力很高时，可以利用专用接口进行取样。其一级稀释器和均化稀释器协同工作，为液体介质颗粒的检测准备最佳的检测样本。这些零部件只有很小的移动距离，能够自动进行清洁，并且可以保证使用最少的稀释剂。
该系统的核心部件是Insitec颗粒分析仪，它具有激光衍射技术的优势，无需标定校对，维护保养也少。这一检测系统带有耐磨、自洁式的检测观察窗，借助于压缩空气可避免在观察窗上形成冷凝水。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(10/26/2007) |
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