농도측정기

Real Time In-Line Process 농도계 QCM-230S

전량검사로 예방안전대책, Process 농도 연속관리

■ In-Line Process 농도센서 QCM-230S 는 검출부 선단의 Prism면과 측정 대상 액체와의 계면에 생기는 빛의 굴절현상을 이용하여 측정합니다. 참조문헌 “스넬법칙”
■ 식품, 의약품, 화공약품 등의 제조플랜트, 각종 공업용 액체 보급장치, 세정장치 등에 설치
■ 배관에 설치하여 배관내에 흐르는 액체의 농도와 온도를 실시간 연속적으로 측정 관리 가능한 솔루션입니다.
■ 다양한 데이터로깅 기능으로 추적관리, 불량분석 등이 가능한 솔루션 제공
■ SUS, PFA, PTFE, PVC 등 다양한 배관 소재 및 다양한 Fitting 구조 적용대응 가능

Technology of Korea, Product of Korea, Manufactured in Korea!

Applications

화학약품공장

- 액체를 용매로 희석하는 공정에 사용
- 희석농도와 굴절율의 환산을 미리 산출
- 농도표시 출력이 가능하므로 자동화에 따른 효율과 경비절감 효과가 큼
- 원격 실시간 농도 모니터
식품공장

- 최근 식품의 안전성에 대한 주목도가 높음. HACCP, ISO2200이 도입됨.
- Process 농도계는 실시간 연속 검사, 시료 체취 Sample 검사 No !!
- 전수검사에 상당하므로 안전도가 매우 높음
- 용기에 충진 공정 직전 배관에 Process 농도계를 설치 => 높은 편리성과 안전성 확보 가능
제당공장

- 당의 정제 공정의 농도 관리에 적합
- 공정배관에 직접 설치하여 액 각각의 변화를 출력, 기록 관리 가능
- 풍부한 Data Logging 기능으로 과거 Data 추적 관리 및 활용 가능
음료회사

- 원액(시럽)과 물의 브랜딩 공정에 사용
- Brix에서 혼합비율이 바로 검출가능
- 굴절계의 Limit 출력을 활용하여 유량제어 실행, 실시간 용액의 농도 파악 가능
제지공장

- 종이원료의 한가지인 전분액의 공정에 사용
- 전분액의 농도는 지질마다 다름, 공정內에서 원하는 농도 맞추기에 적합
- 연속적으로 농도를 측정하며 공정 진행, 불량 발생 예방 및 안전한 제품제조

원료제조 공정
브랜드 공정
보틀링 공정

설치 제안 사례(EX. 반도체 공정)

농도계 도입의 장점 분석

농도관리에서 부적합이 되는 원인

세정액(물)의 혼입
설비의 오작동 및 조작미스
배지측정의 Human Error
원료 및 전공정의 불량
원인을 알 수 없는 경우

Process 농도계 설치에 의한 해결책

농도의 변화를 실시간으로 검출
▶ 토착, 고질적 부적합 요인 제거
전량 자동 측정으로 Human Error 방지
공정별 설치로 공정부적합 방지
Data 보존으로 원인 분석 및 규명 가능

풍부한 용도

원료제조 공정
- 농축과즙, 시럽의 Brix 측정
- 발효공정의 관리(주류, 와인, 맥주, 장유)
- 맥주 보리 즙의 농도관리
- 유제품제조시의 농도측정
- 사탕무, 사탕수수의 즙 Brix측정
- 제지공장의 전분 액, 사이즈 액의 농도측정
브랜드 공정
- 음료제조공정에서의 원액(시럽)과 물의 혼합 컨트롤
- 면 국물, 조미액 제조 공정의 희석 혼합 컨트롤
- 포리머의 중합공정 컨트롤
- 수용성 절삭유, 윤활제, 이형제 등의 보급 순환장치에서 농도측정
- 세정 액의 희석농도, 오염 혼입 농도, 세척 공정의 농도관리
- IPA(이소프로필알콜), DMF(디메칠프롬아미드), 과산화수소 등의 농도 연속 측정
충진 공정
- 청량음료, 과즙의 Brix 측정
- 커피 액의 농도 연속측정
- 이성화당, 콘스타치의 농도(Brix)측정
- 쿨란트액이나 브라인액의 농도관리
- 가성소다 액의 농도관리
- 약액의 적정농도 확인

Network Diagram

구성

MMI-연산, DISPLAY
- 검출부로부터 받은 신호를 Brix, 농도치로 변환
- 온도보정 등의 연산처리를 실행, 액정표시부에 Digital표시
- 다양한 Data Logging 기능, Auto calibration
SENSOR
- 배관의 일부로 배치되어, 배관내 액체의 굴절율을 검출
- 굴절율, 온도 Raw Data 검출 하여 연산부로 송출함

기본 작동 원리

● LED 광원에서 조사된 빛은 광학윈도우(사파이어글라스) 아래로 흐르는 용액의 농도에 따라 굴절율이 변하게 되는데, 이 미세한 굴절율의 변화를 수광부 PDA(CCD)에 의해 이미지 검출

● 전반사가 일어나는 임계각(Critical Angle)

● 굴절율(IoR)은 임계각에 의해 결정
공정 용액의 농도가 변함에 따라 수광부(CCD) 상의 그림자의 위치가 변합니다. 굴절률의 측정이 광학윈도우(사파이어글라스)와 공정용액 사이에서 이루어지기 때문에 용액의 색상, 가스거품, 그리고 용해되지 않은 입자는 일반적으로 임계각의 위치에 영향을 미치지 않음

● 그림자 라인은 수광부(CCD)에 의하여 결정되며 컴퓨터 연산장치에 의해 IoR로 변환되어 농도값으로 Display 됨

기본 원리 구성

농도에 의한 굴절율 변화 센싱; 참조문헌 “스넬법칙＂
▶ 용액의 미세한 농도 변화에도 반응
고품질 LED 광원
▶ 수명이 20,000시간 이상
사파이어 글라스(반도체 Grade)
▶ 화학적, 물리적, 열적으로 내구성 우수함 ▶ 다양한 용액에 적용 가능
고투광성 프리즘(반도체 Grade 사파이어)
▶ 입사된 빛을 손실 없이 CCD로 전달
고정밀 CCD
▶ 굴절율의 변화를 DIGITAL 신호화

다양한 설치 방법 Linux Base MMI 설치 방법

모니터 케이스 제작
판넬 마운트

다양한 설치 방법 Window Base - Touch Panel PC

데스크 타입-키오스크
스탠드 타입-키오스크
월마운트 타입
이동식 모니터 스탠드

설치 방법 등 ;검출부 센서

· 액이 아래에서 위로 흐르도록 설치하여 주십시오.
· 유량이 충분하지 않으면 액이 센싱면에 닿지 않을 가능성이 있으므로 주의하십시오.
· 설치 배관 규격 및 방법 등 사전 협의 요망
· 다양한 고객 설치환경에 맞는 Fitting 및 소재 제작 가능

Good!
Good!
유량이 충분하지 않으면
센싱이 안될 수 있음

SPECIFICATION

Measurement	Refraction Angle
Display	Touch Panel PC
Components	STD 2x Sensor, upto 4x Sensor
Power	DC24V, 2A minimum
Serial Port	RS-232, LAN
Machine Interface	4-20mA RS-232, LAN
Software	Window based interface for user setup, calibration, monitoring and data logging.
Materials	PTFE, PFA, Sapphire, SUS - Semiconductor Grade
Concentration Resolution	0.01 wt%
Concentration Accuracy	±0.1 wt%
Operating Temperature	0-65℃, TBD for 125℃
Operating pressure	0-80 Psi
Response Time	0.1 Sec Standard
Ambient Operation Environment	25℃ ±5℃

*The performance data is based on operation within the calibration range, ±10% of the refractive index range.