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质量流量计在酒精浓度测量中的应用

原创版权 未知作者:缘起 字体大小选择: [ ]

这几个月,白酒可谓是社会热议话题,茅台、五粮液股的起起伏伏,牵动着无数人的心。但其实从古至今,酒文化一直夺人眼球,在中国历史上占有重要的地位。

诗仙李白有云:人生得意须尽欢,莫使金樽空对月。饮酒,是古人抒发雄心壮志,寄托情感的绝佳方法。

不同香型的白酒各有风味:酱香型优雅细腻,入口柔绵醇厚;浓香型窖香浓郁,入口绵甜爽净;清香型清香醇正,入口甘润爽口,大大增加了人们品酒的乐趣。

而现代的白酒品牌也各具特色,例如有着有“酒中牡丹”之称的古井贡酒, “色清如水晶、香纯似幽兰、入口甘美醇和、回味经久不息”,深受广大白酒爱好者的喜爱。目前,古井贡酒正在建设一个全新的智能化园区,以响应国家对于白酒行业智能化发展的号召。

在白酒的生产工艺中,酒精浓度是最重要的工艺指标之一,溜酒、勾兑以及最终成品酒的鉴定过程中都会涉及酒精浓度的测量。

传统酒度测量往往采用先取样,再使用浮力式浓度计进行测量。这不仅步骤繁琐、效率低下,而且存在人为误差,导致无法得到实时、准确的酒精浓度值,阻碍了大型酒厂实现自动化的改造、控制生产、提高效率的目标。
浮力式浓度计测酒精
如何让传统的酒精的浓度测量也实现自动化、智能化呢?Endress+Hauser Promass 系列科里奥利质量流量计,提供高精度的质量流量测量,还可同时进行高精度的在线浓度测量。
白酒厂通常会装有质量流量测量点,在测量点上采用Promass 质量流量计,便可边测流量,边测浓度,一表多用,完美地满足客户希望了解实时浓度值的需求。
自2018年起,Endress+Hauser 便和古井贡酒针对在线酒精浓度测量,开展深度的合作,并取得了理想的测量效果(符合内控标准),赢得了古井贡酒对此应用的信心和认可。

Promass 质量流量计酒精浓度在线测量

质量流量计测量酒精浓度原理

科里奥利质量流量计可以同时测量流量、密度和温度:白酒的密度、酒精浓度以及温度三者有着固定的对应关系,因此科里奥利质量流量计通过测量白酒的密度和温度,就可以通过查表的方式得到酒精的浓度。

酒精溶液温度-密度-浓度对应关系

Promass 系列质量流量计内置国际标准的酒精浓度数据表,可将密度和温度换算成浓度(ABV),用于显示和输出。流量计的密度、温度测量精度越高,换算的酒精浓度精度也就越高。

在酒精浓度测量方面,Promass 质量流量具有以下优势:

业界领先的密度测量精度

密度精度在浓度测量中至关重要,其优劣基本决定了浓度精度。Endress+Hauser Promass 系列质量流量计,可根据客户需求提供各种不同的密度精度等级和测量范围。

密度精度为±0.5kg/m3时,理论上可以达到±0.5°以内的酒精浓度测量精度;密度精度为±0.2kg/m3时,理论上可以达到±0.2°以内的酒精浓度测量精度(±0.5kg/m3 和±0.2kg/m3 都是业界领先的质量流量计密度测量精度)

 

值得一提的是,市场上常见品牌的质量流量计所标称的密度精度一般是其最高精度,该精度只有在特定的温度和压力下才能够达到(比如20℃,一个大气压)。实际应用中,过程温度和压力往往会偏离该特定温压,所以会引入额外的密度误差。
Endress+Hauser  Promass F 质量流量计,每当有1℃ 的温度偏差时只会引入0.05kg/m3的密度误差,如此低的密度误差,业内领先。此外,Promass Q 系列质量流量计可以保证在20~60℃的常用温度范围内 ±0.2kg/m3的密度精度,这在质量流量计中是极其少见的。
业界领先的温度测量精度

除了密度测量精度外,温度精度也对浓度精度起到一定的影响。Endress+Hauser Promass 系列质量流量计的温度测量精度也处于业内领先地位。传统的浮力式测量法中使用的水银温度计只能精确到1℃,而且温度精度较低,一般会引入0.2°左右的浓度误差。

Promass F 的温度精度为±0.5℃ ±0.5% * T ℃。Promass Q 采用业内最高精度等级的温度传感器,更是达到了±0.1 °C ± 0.3% * T °C,几乎不会因为温度测量引入额外的浓度误差,把温度误差对于浓度测量的影响降到了最低。

注:T为实际测量的温度值

根据实际应用调整参数,提升浓度测量精度

在一些测量点中,白酒的温度范围和浓度范围往往比较固定,比如:在15~30℃之间测量50~53°的白酒。

将该温度范围和浓度范围输入到Endress+Hauser 的调试软件FieldCare 或DeviceCare 内, 软件会自动生成更贴合于此温度和浓度范围的公式,使得流量计在此范围内达到更高的浓度精度。

可测多种溶液浓度 

除了酒精的数据表以外,Promass 质量流量计还内置了超过20种的常见溶液的标准数据表,无需任何特殊设置,用户可以直接测量这些溶液的浓度。

内置溶液包含:乙醇,甲醇,果糖,葡萄糖,转化糖,蔗糖,麦芽汁,高果糖玉米糖浆(HFCS42),高果糖玉米糖浆(HFCS55),高果糖玉米糖浆(HFCS90),氨水,氢氧化铵,硝酸铵,氯化铁,氢氧化钾,氯化钠,氢氧化钠,磷酸,硝酸,盐酸,硫酸,双氧水

对于特殊溶液可提供定制化服务

如用户想要测量更过其他溶液的浓度,只需提供温度、浓度、密度的数据。FieldCare 或DeviceCare 会根据数据,计算出一个专门适用于该溶液的浓度计算公式,实现定制化服务。

随着国内越来越多的知名酒厂逐渐步入自动化时代,在线浓度测量的需求也随之大大增加。迄今为止国内多个知名酒厂和药厂,都选择将Endress+Hauser Promass 系列质量流量计应用于在线酒精浓度测量。

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