DE10025686A1 - Verfahren zur kontinuierlichen, kombinierten Messung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und Alkohol - Google Patents
Verfahren zur kontinuierlichen, kombinierten Messung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und AlkoholInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, mit dem bzw. der eine on-line Echtzeitmessung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und Alkoholgehalt in Flüssigkeiten bei industriellen Prozessen ohne großen Aufwand möglich ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden die Brechzahl und der Alkoholgehalt in der Flüssigkeit gleichzeitig bestimmt. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens basiert auf der Anwendung zweier bekannter Meßverfahren.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen, gleichzeitigen Messung von
Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und Alkoholgehalt in Flüssigkeiten in industriellen
Prozessen.
Zur Überwachung und Steuerung industrieller Produktionsprozesse in der chemischen,
biotechnischen und pharmazeutischen Industrie sowie in der Nahrungsmittelindustrie
- insbesondere in Teilprozessen, die eine Fermentation beinhalten - sind die Messung von
Brechungsindex bzw. gelöster Trockensubstanz und Alkoholgehalt von enormer Wichtigkeit.
Bisher wurden beide Messwerte durch getrennt arbeitende Messinstrumente wie
Refraktometer und/oder Dichteschwinger oder Ultraschallmessgeräte angegeben. Nachteil der
Alkoholmessung durch Dichteschwinger ist die unspezifische und störanfällige Messmethode.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit dem
bzw. der eine on-line Echtzeitmessung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und
Alkoholgehalt möglich ist und zwar ohne großen Aufwand. Außerdem sollte die Messung von
Alkohol spezifischer sein als die mit herkömmlichen Methoden wie Dichteschwinger oder
Ultraschallmessgerät.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit dem Verfahren nach Anspruch 1 und der
Einrichtung nach Anspruch 5.
Kerngedanke der erfindungsgemäßen Lösung ist der Einsatz zweier bekannter Messverfahren,
mit denen eine laufende Überwachung der Flüssigkeit während des Produktionsprozesses
möglich ist.
Hierbei wird einerseits der Brechungsindex oder Brechzahl bestimmt, und zwar durch ein
Prozessrefraktometer. Diese Brechzahl lässt eine Aussage über den Anteil der gelösten
Bestandteile in der Flüssigkeit zu.
Der zweite Wert, nämlich der Alkoholgehalt, wird durch eine Alkohol-Messsonde erhalten. Diese
Sonde ermittelt die Alkoholkonzentration wässriger Lösungen, dazu wird einerseits die
Leitfähigkeit eines Gassensors, andererseits die Temperatur in der Lösung gemessen. Beide
Informationen werden mathematisch so verknüpft, dass eine Alkoholkonzentration angezeigt
wird. Das Messverfahren beinhaltet eine Polymermembran, die selektiv niedere Alkohole (C1- bis
C4-Ketten) durchlässt. In biologischen Prozessen handelt es sich bei diesen Alkoholen
hauptsächlich um Ethanol. Dieser passiert die Polymermembran, reagiert bzw. lagert sich an der
Zinnoxid-Oberfläche des Sensors an, wodurch sich eine Leitfähigkeitsänderung ergibt. Diese
wird gemessen und geht in die Berechnung der Alkoholkonzentration ein.
Da beide Werte gleichzeitig bestimmt werden, kann eine Echtzeitaussage getroffen werden. Die
Alkoholkonzentration hat einen Einfluss auf den Wert der gesamten Gelöststoffkonzentration in
der Flüssigkeit. Durch Berücksichtigung dieser Alkoholkonzentration ist es möglich, aus dem
gesamten Wert der gelösten Substanzen in der Flüssigkeit und durch geeignete Korrelationen
mit definierten Messreihen, mathematisch den Anteil der gelösten Feststoffe auszurechnen. So
können Wertverfälschungen bei der Messung vermieden werden. Dieses ist bei der Messung
von alkoholhaltigen Flüssigkeiten, z. B. von Würze bei der Bierherstellung, bei alkoholischen
Fermentationen usw.
Die Erfindung soll an einer vereinfachten Darstellung der Messanordnung erläutert werden.
Der Flüssigkeitsstrom wird durch eine Leitung geführt, wobei in einem Teilabschnitt 1 dieser
Leitung sich zur Aufnahme der Messinstrumente geeignete Verbindungen 2, 3 befinden. In
diesem Abschnitt sind ein Refraktometer 4 und eine Alkoholsonde 5 angeordnet. Die von diesen
beiden Instrumente abgegebenen Messsignale werden durch zwei Elektronikeinheiten 6, 7 oder
durch eine gemeinsame Elektronikeinheit 6 + 7 ausgewertet, so dass eine Aussage über die
Brechzahl, Konzentration gelöster Feststoffe und Alkoholgehalt bzw. der daraus errechneten
Werte anzeig- oder ausgebbar ist. Selbstverständlich kann diese auch direkt in Korrelation zu
den unabhängig ermittelten oder gespeicherten Laborwerten gesetzt und entsprechend
angezeigt werden. Diese Messwerte können zwischen den Elektronikeinheiten und zu anderen
Steuereinheiten weitergegeben werden.
Claims (7)
1. Verfahren zum Bestimmen von Brechzahl und Alkoholgehalt in Flüssigkeiten, dadurch
gekennzeichnet, dass Brechzahl und Alkoholgehalt in der Flüssigkeit gleichzeitig bestimmt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brechzahl durch ein Prozessrefraktometer bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Alkoholgehalt durch eine Alkoholsonde bestimmt wird.
4. Verfahren nach den vorstehenden Ansprüchen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brechzahl und der Alkoholgehalt in einer strömenden Flüssigkeit im Wesentlichen
zeitgleich und direkt in diesem Ort (in-line, on-line) erfasst werden.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen von der Flüssigkeit durchströmten Rohrabschnitt,
ein Refraktometer, in dessen Strahlengang der durchströmte Rohrabschnitt angeordnet ist,
eine dem Refraktometer vor-, gleich- oder nachgeordnete Alkoholsonde, in dessen Strahlengang ebenfalls der durchströmte Rohrabschnitt angeordnet ist,
und durch eine oder zwei die Messsignale des Refraktometers und der Alkoholsonde aufnehmende und auswertende Elektronikeinheiten mit angeschlossener Messwertausgabe.
einen von der Flüssigkeit durchströmten Rohrabschnitt,
ein Refraktometer, in dessen Strahlengang der durchströmte Rohrabschnitt angeordnet ist,
eine dem Refraktometer vor-, gleich- oder nachgeordnete Alkoholsonde, in dessen Strahlengang ebenfalls der durchströmte Rohrabschnitt angeordnet ist,
und durch eine oder zwei die Messsignale des Refraktometers und der Alkoholsonde aufnehmende und auswertende Elektronikeinheiten mit angeschlossener Messwertausgabe.
6. Einrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Messwertausgabe analog erfolgt.
7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich ein Leitfähigkeitsmesser zur Bestimmung des pH-Wertes vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000125686 DE10025686A1 (de) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Verfahren zur kontinuierlichen, kombinierten Messung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und Alkohol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2000125686 DE10025686A1 (de) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Verfahren zur kontinuierlichen, kombinierten Messung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und Alkohol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10025686A1 true DE10025686A1 (de) | 2001-11-22 |
Family
ID=7643372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2000125686 Withdrawn DE10025686A1 (de) | 2000-05-19 | 2000-05-19 | Verfahren zur kontinuierlichen, kombinierten Messung von Brechungsindex, gelöster Trockensubstanz und Alkohol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10025686A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1355147A2 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | Biotechnologie Kempe GmbH | Sonde zur Alkoholmessung in Flüssigkeiten |
| FR2846419A1 (fr) * | 2002-10-23 | 2004-04-30 | A P I Electronique | Dispositif et procede de mesure de taux d'un composant dans un liquide. |
-
2000
- 2000-05-19 DE DE2000125686 patent/DE10025686A1/de not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1355147A2 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-22 | Biotechnologie Kempe GmbH | Sonde zur Alkoholmessung in Flüssigkeiten |
| DE10216653A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-11-06 | Biotechnologie Kempe Gmbh | Sonde zur Alkoholmessung in Flüssigkeiten |
| EP1355147A3 (de) * | 2002-04-15 | 2004-06-16 | Biotechnologie Kempe GmbH | Sonde zur Alkoholmessung in Flüssigkeiten |
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| FR2846419A1 (fr) * | 2002-10-23 | 2004-04-30 | A P I Electronique | Dispositif et procede de mesure de taux d'un composant dans un liquide. |
| WO2004038389A1 (fr) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | A.P.I. Electronique S.A. | Dispositif et procede de mesure de taux d'un composant dans un liquide |
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