Los refractómetros de proceso en línea son un tipo de refractómetro diseñado para la medición continua de un fluido que fluye a través de una tubería o dentro de un tanque. Patentados por primera vez por Carl A. Vossberg Jr. US2807976A - Refractómetro US2549402A, estos refractómetros normalmente constan de un sensor , colocado en línea con el flujo de fluido, acoplado a una caja de control. La caja de control generalmente proporciona una lectura digital , así como salidas analógicas de 4-20 mA y salidas de relé para controlar bombas y válvulas . En lugar de colocar el sensor en línea del proceso, se puede colocar en un bypass, sujeto por un tubo delgado.
Esta medición ha sido un elemento importante en el control de procesos de las industrias química y de refino, de celulosa y papel, alimentaria, azucarera y farmacéutica durante más de un siglo. Por ejemplo, la medición de la concentración en línea se puede utilizar como herramienta de predicción en tiempo real para la concentración final . Se necesita una respuesta rápida y precisa para optimizar la producción. La reducción de costos es posible reduciendo la variación del promedio de la concentración del producto. El ahorro de costos está relacionado con el valor del componente que se mide.
Un sensor refractómetro de proceso digital en línea mide el índice de refracción y la temperatura del medio de procesamiento . La medición se basa en la refracción de la luz en el medio de proceso, es decir, el ángulo crítico de refracción cuando se utiliza una fuente de luz. El índice de refracción medido y la temperatura del medio de proceso se envían a la caja de control. Calcula la concentración del líquido de proceso en función del índice de refracción y la temperatura, teniendo en cuenta las condiciones de proceso predefinidas. La salida suele ser una salida de CC de 4 a 20 mA o, cada vez más, una señal Ethernet proporcional a la concentración de la solución del proceso, la densidad del líquido, Brix u otra escala que se haya seleccionado para el instrumento. [1]
El refractómetro de proceso en línea consta de tres componentes principales: el cabezal sensor en línea, la consola electrónica y el adaptador de proceso. El cabezal sensor en línea está montado en el adaptador y contiene un prisma que escanea la solución del proceso a través de una ventana transparente y genera un valor relativo al índice de refracción de la solución. La consola electrónica alberga todos los circuitos de control, microprocesadores, pantallas digitales y puntos de calibración y acondiciona la señal del cabezal sensor. El adaptador de proceso es la conexión mecánica entre el cabezal sensor en línea y la tubería de proceso, y está diseñado específicamente para adaptarse al tamaño y la aplicación de la tubería.
Los refractómetros de proceso en línea se utilizan principalmente en la industria de la pulpa y el papel; [2] la industria de alimentos y bebidas , [3] la industria farmacéutica y la industria química como medio para asegurar consistencia y calidad. En la industria de la pulpa y el papel , los refractómetros de proceso en línea se utilizan en la recuperación de energía de las calderas de recuperación de licor negro midiendo con precisión los sólidos en el licor negro. [4] En la industria de alimentos y bebidas, los refractómetros de proceso en línea se utilizan para medir los sólidos disueltos, generalmente como contenido de azúcar, medido en grados Brix . En la industria farmacéutica se utilizan para monitorear y controlar los niveles de concentración durante la sobresaturación, un proceso crítico en la cristalización. [5] En la industria química se utilizan en aplicaciones de ácido clorhídrico , aplicaciones de ácido sulfúrico y procesos químicos de limpieza de calderas.