Application note A100-FP03
氣體混合裝置用于校準(zhǔn)氧傳感器以監(jiān)測(cè)啤酒質(zhì)量
正如大多數(shù)碳酸酒精飲料終端用戶所知,水、大麥、啤酒花和酵母是制作啤酒的主要成分。在啤酒釀造過程中,加入空氣是發(fā)酵步驟之一以再生酵母細(xì)胞。該步驟下幾乎所有來自空氣的氧氣被消耗,并且在后續(xù)步驟中剩余氧氣水平應(yīng)該盡可能低以避免氧化來獲得高質(zhì)量的啤酒。為了確保啤酒的保質(zhì)期和口感,后續(xù)步驟必須連續(xù)且準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)氧含量。
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應(yīng)用要求除了氧氣(O2),氣體如氮?dú)?N2)和二氧化碳(CO2)也存在于啤酒釀造液體中-溶解或不溶解。因此,為了校準(zhǔn)必須準(zhǔn)確確定氧氣水平的傳感器,必須考慮這些其他氣體的影響。為此,必須將各種氣體(氧氣、氮?dú)?、二氧化碳以及空氣)組合并將其供應(yīng)給氧氣傳感器。 |
重要議題
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工藝方案Clerici工程公司生產(chǎn)的氣體混合裝置由兩個(gè)緊湊的不銹鋼箱組成,氣體混合箱以及帶觸摸顯示屏的控制箱,兩者通過信號(hào)線相互連接。Bronkhorst提供六個(gè)熱式質(zhì)量流量控制器(EL-FLOW Select 系列),作為六條氣體供應(yīng)管線的一部分,旨在混合所提供的干燥氣體(氧氣、氮?dú)狻⒍趸?、空氣)以獲得特定的所需成分。 六個(gè)質(zhì)量流量控制器中兩個(gè)量程范圍是0.06 – 3 ln/min,兩個(gè)是0.006 – 0.3 ln/min,還有兩個(gè)量程范圍是0.0006 – 0.03 ln/min。每個(gè)質(zhì)量流量控制器通過空氣校準(zhǔn),附帶氧氣、氮?dú)夂投趸碱~外曲線。除了能夠非常準(zhǔn)確地提供小流量氣流外,還具有高靈活性特點(diǎn),因?yàn)槊總€(gè)設(shè)備都能夠處理多種氣體和量程,需要設(shè)置的設(shè)備大大減少。 在實(shí)際應(yīng)用中,氣體由氣體總管供應(yīng)。通過控制箱的觸摸顯示器設(shè)置氣體成分。氣體進(jìn)入氣體混合箱,通過質(zhì)量流量控制器,該質(zhì)量流量控制器分為兩組,每組三個(gè)裝置以獲得高精度,并在混合室中組合。在混合室的下游和氣體混合箱的外部,安裝待校準(zhǔn)的氧傳感器。校準(zhǔn)測(cè)試的持續(xù)時(shí)間是數(shù)天到數(shù)周。測(cè)試期間,記錄和分析曲線特征。 目前的設(shè)置是原始?xì)怏w混合裝置改進(jìn)的。最初,設(shè)置由四條線組成,兩條額外線的改進(jìn)帶來更高的準(zhǔn)確度(更好的分辨率,高達(dá)小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù))和更好的靈活性(更多的混合選項(xiàng))。六線對(duì)比四線系統(tǒng),不提供額外的其他氣體,但是新增不同的流量范圍。這意味著可以在典型(更低或更高)的流量范圍內(nèi)獲得更高的精度。 除了高精度之外,校準(zhǔn)設(shè)置也非常靈活,可以編程多達(dá)27種不同的氣體成分??刂葡鋬?nèi)置西門子可編輯邏輯控制器(PLC),通過觸摸屏操作,產(chǎn)生氣體混合物。對(duì)于組合物已經(jīng)在PLC中編輯的那些,客戶可以簡單按下按鈕開始使用氣體組合物進(jìn)行校準(zhǔn)。 用于(數(shù)據(jù))通信的Profibus協(xié)議增強(qiáng)了設(shè)置中所有儀器的控制靈活性,使用簡便。Profibus還允許讀取溫度和其他參數(shù),例如設(shè)定值和流量的測(cè)量值。此外,測(cè)量數(shù)據(jù)通過USB從西門子PLC傳輸?shù)娇蛻舳说膫€(gè)人計(jì)算機(jī),使用excle記錄、跟蹤和分析這些數(shù)據(jù)。 |