マイクロ波濃度計 適用事例のご紹介

LF410/LF620
LQ600
東芝 マイクロ波濃度計
特長と適用事例のご紹介
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Copyright © 2005 Toshiba Corporation. All rights reserved.
DOC. No. TS-S-02012 REV.5
1
マイクロ波濃度計 ラインナップ
25mm
適用分野
300mm
50mm
600mm
口径
300mm
標準形
一般産業
挿入形
250mm
25mm
食品
600mm
100mm
サニタリ形
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2
マイクロ波濃度計測定原理と特長
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マイクロ波濃度計 測定原理 1/2
「マイクロ波位相差測定方式」
●位相差測定方式
マイクロ波濃度計には、測定管の中に2つのアプリケーター(アンテナ)
があります。1つはマイクロ波の送信アンテナ用、
もう1つはマイクロ波の受信用。
一般に、濃い流体の中を伝播するマイクロ波の伝播速度は遅くなります。
しかし、マイクロ波の伝播速度は高速のため、単純に測定することは難しい。
位相差計測
そこで、マイクロ波の速度変化を
位相差変化としてとらえます。
これが、マイクロ波位相差測定方式です。
送信アンテナ
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受信アンテナ
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マイクロ波濃度計 測定原理 2/2
マイクロ波
位相差θw
清水
受信
送信
t
位
相
差
の
差
t
マイクロ波
送信
被測定液
Δθ
位相差θs
受信
t
濃
t
度
位相差の差Δθ=θs - θw
濃度=K・Δθ (K:係数)
「位相差の差」と「濃度」は比例関係。
よって位相差を測定することで、濃度を算出している。
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東芝 マイクロ波濃度計の特長
メンテナンスが容易
流速の影響を受けない
幅広い濃度測定が期待できる
(低濃度から高濃度まで)
インライン連続測定が可能
マイクロ波関連の使用免許が不要
詳細は当社HPをご覧ください
http://www.toshiba.co.jp/sis/seigyo/find/products/density_tokutyou.htm
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特長1. メンテナンスが容易
測定管内面拡大
• 機械的可動部分なし
• 圧力損失なし
配管の洗浄時、
濃度計を取り外さなくても
マイクロ波濃度計
洗浄可能。
*回転式やブレード式など
の機械式濃度計は、
洗浄時に取り外さなければ
ならない。
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特長2. 流速の影響を受けない
直管長は不要
(例)
直管長不要
マイクロ波濃度計
流れ方向
90°エルボー
直管長
直管長なしでも、濃度測定に影響しない。
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適用事例の紹介
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マイクロ波濃度計の適用例 1
食品分野 コーヒー抽出液濃度管理
抽出液の濃度より、
原料
原料の状態(交換時期)
を管理する。
マイクロ波濃度計
抽出液
流れ方向
ポンプ
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マイクロ波濃度計の適用例 2
食品分野 スプレードライヤーの管理
スプレー
ドライヤー
ノズル
希釈水
・
・・・・・・・・
・・・・・・・・・・
・ ・ ・・・・
・・・・・・・ ・
コントローラー
タンク
・
・ ・
流れ方向
P
・
ポンプ
マイクロ波濃度計
濃度が高いとスプレードライヤーのノズルが詰まる。逆に薄いと水分が高く、乾燥しな
い。 このため、マイクロ波濃度計で濃度管理する必要がある。
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マイクロ波濃度計の適用例 3
食品分野 飲料の品種切替管理
タンク
気泡混入
マイクロ波濃度計
流れ方向
マ
濃イ
度ク
計ロ
指波
示
計
%TS
水
製 品(脱脂粉乳)
1分 (12秒/cm)
充填工程へ
→
従来:
洗浄後に充満させた水を製品
で押し出す際、製品への切替
を押出時間またはサンプリング
で判断
改善後:
マイクロ波濃度計の
濃度信号から、
製品への切替を検知し、
製造ロスを低減化
(2002年客先指定条件下での当社製電磁流量計に関する試験結果)
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マイクロ波濃度計の適用例 4
廃乳製品バイオマスエネルギー化プラントの濃度監視
メタン発酵効率を高めるために廃乳濃度監視
熱利用
廃乳製品
廃乳製品の固形分濃度を測定し、水の投入量を自動調整し、
発酵に最適な固形分濃度を保つ。
加熱用に再利用
水
マイクロ波濃度計
貯蔵タンク
調
整
槽
メ
タ
ン
高
速
発
酵
槽
バイオガス
脱硫槽
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ガスホルダー
ボイラー
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マイクロ波濃度計の適用例 5-1
生コンスラッジ濃度測定例
超音波濃度計
マイクロ波濃度計
測定ラインへ気泡が
混入する。
流れ方向
スラッジ注入口
気泡発生原因
・生コン性状
・攪拌
・落差
スラッジ水タンク
攪拌機
水中ポンプ
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マイクロ波濃度計の適用例 5-2
マイクロ波濃度計は
気泡の影響を受けにくい
生コンスラッジ濃度測定例
気泡の影響を受け、
異常出力となる
スラッジ濃度測定
30
25
20
濃
度
計
指
示
[%TS]
15
10
マイクロ波濃度計
5
超音波濃度計
0
0
5
10
濃度実測値
15
20
25
30
[%TS]
(2001年客先指定条件下での当社製電磁流量計に関する試験結果)
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マイクロ波濃度計の適用例 6
紙パ分野 パルプ濃度測定例
(2001年当社指定条件による試験結果)
(客先設備に従来設置されていた同等性能の当社製機械式濃度計と
当社製マイクロ波濃度計との比較)
25
マイクロ波濃度計
計
器
指
示
[%TS]
20
実測値濃度
15
機械式濃度計
10
5
0
0
1
2
3
4
5
流速(m/s)
マイクロ波濃度計は、流速の影響を受けない。
*機械式濃度計は、 流速を制御しなければならない。
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