Wie die Polarimetrie Substanzen identifiziert

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Für Prozesse, in denen keine Online-Messung möglich ist, z.B. Prozesse mit sich schnell ändernden Konzentrationen wie etwa Separationsprozesse, sind Inline-Messungen erforderlich. Zu diesem Zweck kann das Messgerät mit Inline-Messzellen mit Rohrdurchmessern von 25 bis 80 Millimeter und variablen Flanschen ausgerüstet werden. Bei Inline-Messungen ist es notwendig, dass die Messdaten in der zentralen Prozessleitwarte abrufbar sind. Zu diesem Zweck besteht das Prozesspolarimeter aus zwei Einheiten: der Steuereinheit und der Messeinheit, die über ein bis zu 100 Meter langes Kabel miteinander verbunden sind.

Die Messeinheit verfügt über die Schutzklasse IP 65 und enthält die LED-Lichtquelle, die Optik und einen Teil der Elektronik. Die Steuereinheit befindet sich entweder in einem spritzwassergeschützen 19-Zoll-Wandschrank (Schutzklasse IP 55) oder steht als offener Schrankeinschub zur Installation in einer Leitwarte zur Verfügung. Optional lässt sich das Prozesspolarimeter oder auch nur die Messeinheit mit einem Überdruck-Kapselungssystem für einen Atex-konformen Betrieb modifizieren und erlaubt so den Betrieb in explosionsgefährdeten Umgebungen.

Dank seines konfigurierbaren Analogausgangs, einer RS232-Schnittstelle und schaltbaren Relaisausgängen lässt sich das Propol an nahezu jede Messaufgabe anpassen. Durch den Safeguard-Monitor warnt es bei Systemausfall und überwacht den Prozess zuverlässig.

Automatische Kompensation

Die optische Aktivität von Proben ist oft sehr temperaturabhängig, deshalb werden polarimetrische Messungen im Labor üblicherweise bei einer Standardtemperatur von 20,0 °C durchgeführt. Eine Temperierung des Messgutes im Prozess ist in der Regel nicht möglich. Deshalb kann ein Pt100-Temperatursensor mit einer Präzision von 0,1 °C in die Messzellen des Propol eingebaut werden. Wenn die Temperaturabhängigkeit der optischen Drehung der zu messenden Probe bekannt ist (aus der Literatur oder aus Labormessungen), kann das Propol eine automatische Temperaturkompensation der gemessenen Daten vornehmen, die korrekte Konzentrationsmessungen abweichend von 20 °C erlaubt.

Verlässliche Qualitätssicherung

Zur Überprüfung und Verifikation der polarimetrischen Messungen werden Quarz-Kontrollplatten mit einem zertifizierten optischen Drehwert eingesetzt, deren Genauigkeit ±0,002 Grad beträgt. Die Toleranzen dieser Quarzstandards bezüglich der Oberflächenqualität, der Orientierung zur optischen Achse und der optischen Reinheit stimmen mit den Regeln der Internationalen Organisation für das gesetzliche Messwesen (OIML) überein. Im Falle einer Abweichung vom zertifizierten Wert kann das Propol mithilfe der Quarzstandards neu justiert werden.

* Die Autoren sind Mitarbeiter bei Anton Paar OptoTec.E-Mail-Kontakt: joerg.baempfer@anton-paar.com

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