工作原理
由于光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,光從一種介質(zhì)射像另一種介質(zhì)時(shí),光的傳播方向發(fā)生了改變,這種現(xiàn)象叫做光的折射。對(duì)光的折射進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究,總結(jié)出光在發(fā)生折射時(shí)所遵循的基本定律——光的折射定律。在現(xiàn)實(shí)生活中折射現(xiàn)象是很普遍的,例如,水杯中的鉛筆,看上去好象在水中被折斷。根據(jù)折射定律我們就可以很好理解了:水下部分的鉛筆射出的光線從水中斜射向空氣中發(fā)生了光的折射現(xiàn)象,折射光線遠(yuǎn)離法線,逆著折射光線看去,鉛筆水中的部分好像向上彎折了,這種現(xiàn)象就屬于光的折射現(xiàn)象。在條件,由于每一種介質(zhì)的濃度都與光的折射率相關(guān)。在實(shí)際應(yīng)用中,我們可以利用測(cè)量光發(fā)生折射時(shí)的臨界角來確定介質(zhì)的濃度。美國(guó)EMC公司生產(chǎn)E-Scan在線折光濃度計(jì)就是采用這種方法來測(cè)量各種溶液濃度的。
式中:nDB———介質(zhì)的折射率;nDA———棱鏡的折射率;sinα1———光在不同介質(zhì)間折射和反射的臨界角。如果棱鏡的折射率是固定的,則測(cè)量臨界角,可以檢測(cè)出水樣的折射率,通過折射率由儀表自動(dòng)計(jì)算出水樣的濃度,光折射和反射的原理。
結(jié)構(gòu)與功能
在線折光濃度計(jì),分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為傳感器和變送器兩部分。傳感器由:藍(lán)寶石棱鏡(9個(gè)摩氏)、內(nèi)置PT1000溫度傳感器、長(zhǎng)壽命LED光源(10000h)、3648像素分辨率的CCD傳感器組成;變送器由:Intel 586sx 113MHz的CPU,6.7寸(640×480象素)彩色LCD顯示器,鍵盤,EPROM存儲(chǔ)卡及自動(dòng)清洗系統(tǒng)組成。儀器采用全屏蔽干擾設(shè)計(jì)、和振動(dòng)、寬量程(0-50%),出廠線性校準(zhǔn)和自動(dòng)溫度補(bǔ)償。儀器操作界面友好軟件,內(nèi)置PT1000溫度傳感器,在線檢測(cè)的工藝溫度,自動(dòng)溫度補(bǔ)償并遠(yuǎn)處0-10V的信號(hào)。儀器可采用 RS-232與計(jì)算機(jī)通訊,并可通過 4~20mA 信號(hào)與DCS相通訊。由DCS控制調(diào)節(jié)濃度。在線折光濃度計(jì),無耗材,免維護(hù),無漂移。儀器的自動(dòng)清洗清洗系統(tǒng)自動(dòng)清洗棱鏡及自診斷功能及時(shí)排除故障,儀器的準(zhǔn)確性,可減輕維護(hù)人員的工作量。全澆注玻璃鋼外殼和全屏蔽鋼板內(nèi)壁設(shè)計(jì),了儀器可以在任何惡劣的工況條件下運(yùn)行平穩(wěn)。
實(shí)際應(yīng)用
E-Scan在線折光濃度計(jì)測(cè)量的濃度,工藝控制在0%~50%之間,折光率在1.3330~1.3502之間。直接安裝于循環(huán)液體管路上或槽體上,測(cè)量濃度的變化,測(cè)量值傳送到DCS通過PID調(diào)節(jié),輸出閥位信號(hào)控制補(bǔ)給水量,的濃度恒定,這對(duì)氨氣回收利用率起保障作用。E-Scan在線折光儀運(yùn)算速度快、準(zhǔn)確,偏差小于0.1%。測(cè)量值保持線性。儀器有溫度自動(dòng)補(bǔ)償,自動(dòng)清洗棱鏡等功能。操作簡(jiǎn)單方便、維護(hù)量少、工作等優(yōu)點(diǎn)。E-Scan在線折光濃度計(jì)在高溫有腐蝕性氣體的環(huán)境下仍然十分準(zhǔn)確。實(shí)踐證明E-Scan在線折光儀能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),在國(guó)內(nèi)是應(yīng)用效果的一套濃度分析儀器?!?