Refraktometry przemysłowe są solidnymi, odpornymi na zakłócenia i wysoce niezawodnymi urządzeniami do kontroli stężenia mediów. Stosowane w instalacjach technologicznych pozwalają na zaoszczędzenie sporych środków inwestycyjnych (niska cena zakupu) oraz kosztów utrzymania (brak części ruchomych sprawia, że są niezawodne). Technika pomiaru wykorzystuje zależność pomiędzy współczynnikiem załamania światła a stężeniem substancji. Jest to więc pomiar właściwości optycznych medium.

Odporność chemiczna

Zdecydowana większość refraktometrów ATAGO posiada pryzmat z szafiru oraz gniazdo pryzmatu ze stali nierdzewnej SUS316L. Oznacza to niezwykle wysoką odporność na korozję chemiczną oraz odporność mechaniczną. W zależności od badanego medium można też odpowiednio dobrać uszczelnienie pryzmatu. Tylko modele ekonomiczne lub półprzemysłowe (w szczególności zanurzeniowe) mogą być wykonane z innych materiałów. Nawet wtedy można je stosować w zdecydowanej większości aplikacji, warto jednak sprawdzić odporność chemiczną by mieć całkowitą pewność wieloletniej, niezawodnej pracy.

Temperatura i ciśnienie pracy

Bezpośredni wpływ temperatury na możliwości urządzenia jest oczywisty. Jednak oprócz wymienionych niżej parametrów temperaturowych należy zawsze pamiętać o bardzo dużym wpływie temperatury na korozyjność. To, co w temperaturze 20C może być lekko agresywne, w temperaturze 100C może prowadzić do szybkiego zniszczenia materiałów.

Temperatura procesowa

Stała temperatura, na którą narażony będzie refraktometr. Zazwyczaj jest to temperatura monitorowanego procesu. Dla refraktometrów ATAGO parametr ten wynosi od -30 do 165ﾟC.

Temperatura chwilowa

Najczęściej dotyczy chwilowego (do 30min) obciążenia temperaturowego podczas procesów płukania i czyszczenia rurociągu (CIP). By zwiększyć odporność refraktometru, niekiedy zalecane jest jego odłączenie od zasilania podczas procesów CIP. Dzięki temu nie jest dodatkowo generowane ciepło pracujących układów elektronicznych. 

Temperatura otoczenia

Nie wszystkie podzespoły refraktometru muszą być jednakowo odporne na warunki środowiskowe. Zazwyczaj największą odpornością cechuje się głowica, będąca w bezpośrednim kontakcie z badanym medium. Część sterująca może mieć nieco mniejszą odporność. Dotyczy to głównie refraktometrów kompaktowych. Jeżeli mamy wątpliwości, warto sięgnąć po bardziej zaawansowane refraktometry modułowe, w których czujnik może być całkowicie oddzielony od części przetwarzającej sygnał.

Ciśnienie w instalacji

Standardowo refraktometry ATAGO mogą pracować pod ciśnieniem do 10 bar. Osobiście nie spotkałem sytuacji by okazało się, iż jest to za mało.

Rodzaj mierzonego medium

Skład chemiczny to nie wszystko. Ważna jest również konsystencja, jednorodność i zawartość gazów. W przypadku trudnych mediów można korzystać z funkcji pomiaru ze stabilizacją (czyli uśredniania wyników). Oczywiście, zawiesiny w badanym roztworze będą również powodować fluktuacje lecz najgroźniejsze są wydzielające się pęcherze gazu (CO2, powietrza, itp). Mogą one zaburzać lub wręcz uniemożliwiać pomiar.

Lokalizacja refraktometru na instalacji 

Poniżej przestawiłem ogólne zalecenia, które powinny pomóc w wybraniu optymalnego miejsca na montaż refraktometru. W praktyce często musimy zdać sie na kompromis.

Maksymalne ograniczenie martwej przestrzeni przed pryzmatem

Pryzmat musi mieć ciągły kontakt ze świeżym, przepływającym medium. Zalegająca warstwa produktu który nie podlega ciągłej cyrkulacji spowoduje, iż reakcja na zmiany parametrów będzie obarczona bardzo dużą zwłoką czasową lub w ogóle nie będzie miała miejsca. 

Czy wiesz, że ...
... refraktometry ATAGO mają unikalne, płaskie gniazdo pryzmatu, które dodatkowo jest wysunięte do przodu? Pozwoliło to na zmniejszenie do minimum sytuacji, w których mogłaby wytworzyć się przestrzeń martwa. Obecnie refraktometry ATAGO można zabudować tak, że ich czoło znajdzie się w płaszczyźnie ścianki rurociągu, nie zwiększając strat hydraulicznych.

Brak możliwości wydzielania się gazów na danym odcinku

Jak wcześniej wspomniałem, pęcherzyki gazu na pryzmacie mogą uniemożliwiać pomiar. Gaz rozpuszczony nie będzie problemem, dlatego jeżeli jest to układ ciśnieniowy, należy pilnować by na odcinku pomiarowym nie spaść poniżej ciśnienia saturacji.

Brak możliwości gromadzenia się gazów

Krótko mówiąc, zachowanie odpowiednich spadków i skorelowanych z nimi kierunków przepływu. Poduszka gazowa w sposób oczywisty spowoduje, iż refraktometr utraci kontakt z medium i zasygnalizuje błąd.

Zaleca się zachowanie kierunku przepływu z dołu do góry, co będzie w sposób naturalny sprzyjało usuwaniu gazów.

Utrzymanie powierzchni pryzmatu w stanie zwilżonym

Nie wolno dopuszczać do zasychania medium na pryzmacie. Wszelkie złogi lub pozostałości medium należy usuwać pamiętając, by nie doprowadzić do zarysowania pryzmatu. Tak, ATAGO wykonuje pryzmaty z szafiru, ale nawet szafir nie pozostanie obojętny na pieszczoty śrubokrętem. Należy używać ręczników papierowych zwilżonych rozpuszczalnikiem odpowiednim do badanej substancji.

Łatwy dostęp, szybki demontaż

Refraktometr okresowo musi być poddawany kalibracji i czyszczeniu. Częstotliwość tych operacji będzie zależeć od rodzaju badanego medium a także od reżimu pracy. Paradoksalnie, refraktometry mające cały czas styczność z medium będącym w przepływie mogą wymagać mniejszej ilości zabiegów (lub wcale!) w porównaniu z tymi pracującymi okresowo.

Czy wiesz, że ...
... refraktometry ATAGO mogą być wyposażone w głowicę przepływową? Można do niej podłączyć wąż doprowadzający i odprowadzający medium by realizować pomiar bez ingerencji w instalację. Jeszcze łatwiej można sobie poradzić mając refraktometr zanurzeniowy: wystarczy go po prostu zawiesić na krawędzi zbiornika.

Generalnie refraktometry ATAGO wykorzystują system złącz TriClamp, więc szybki demontaż nie jest problemem.

Możliwość demontażu refraktometru bez przerywania pracy instalacji

Najlepszym rozwiązaniem jest instalowanie refraktometru na bypassie z odpowiednim układem zaworowym. Jeżeli nie mamy możliwości wykonania bypassu, nie zapomnijmy przynajmniej o rezerwowej zaślepce. Prędzej czy później na pewno się przyda.

Praktyka

Skoro już wszystko wiemy, czas na ćwiczenia praktyczne. Poniżej zamieściłem dobre i złe przykłady instalacji refraktometru na rurociągach (grafiki autorstwa firmy ATAGO). Zastanów się, które z wcześniej omówionych zasad zostały naruszone w przykładach nieprawidłowego montażu ;)

Powyższe schematy montażowe i uwagi należy traktować jako ogólne wytyczne. Każda instalacja i każde medium może mieć własną specyfikę, którą należy uwzględnić przy projektowaniu układu pomiarowego, dlatego przed zakupem zapraszam serdecznie do konsultacji z naszymi specjalistami.

Zobacz refraktometry przemysłowe w naszym katalogu