Systémy pro měření CO2 a O2
Přístroje pro laboratorní a at-line analýzy v nápojovém průmyslu
Měření v jakémkoliv prostředí: Měření rozpuštěného CO2 a O2 v nápojích Při výrobě alkoholických i nealkoholických nápojů je zásadní přesná kontrola obsahu CO2 a O2 jak během výrobního procesu, tak po jejich naplnění do přepravních obalů.
Obsah CO2 velmi silně ovlivňuje chuť nápojů, v nichž je obsažen. Současně do značné míry hraje roli i z hlediska ekonomiky výroby.
Vysoká hladina rozpuštěného O2 v nápojích má negativní vliv na jejich chuť i životnost.
Jeho přesné měření dokáže zajistit konstantní chuť a současně i jeho dávkování přesně podle požadavků, a tedy bez zbytečných finančních nákladů.
Kontinuálním monitoringem obsahu kyslíku lze zajistit konstantní kvalitu produkce i požadovanou životnost konečného výrobku.
Vše během jednoho měřicího cyklu: kombinované měření CO2 a O2 Nový systém Anton Paar CboxQC™ kombinuje rychlé měření CO2 a O2 v jednom měřícím cyklu. CboxQC™ je k dispozici jako přenosný přístroj ve verzi at-line i jako laboratorní přístroj. Z důvodu maximální flexibility jsou nové přístroje robustní, malé, kompaktní a s nízkou hmotností.
Volba nejvhodnějšího přístroje pro konkrétní aplikaci Ať již jde o měření na výrobní lince, v laboratoři, nebo je měření plynů integrováno do většího analytického systému, Anton Paar nabízí vždy optimální řešení. Výrobní program zahrnuje přístroje pro měření rozpuštěného kyslíku a kysličníku uhličitého bez vlivu ostatních rozpuštěných plynů.
CO2 Index pro vzduch | N2 | O2
CO2 | O2 Index pro vzduch | N2
O2
At-line měření
CarboQC At-line
CboxQC™ At-line
OxyQC
CarboQC
CboxQC™
OxyQC
Laboratorní měření
Systémové moduly integrované do PBA Gen. M měřicích systémů
CarboQC ME
CarboQC ME s volitelným příslušenstvím pro měření O2
Dokonalé At-line systémy od odborníků na měřicí přístroje At-line měření – z procesních potrubí, tanků nebo kegů – dává jistotu, že kvalita produkce je v odpovídajících mezích. Vedle toho jsou at-line systémy používány pro nastavení procesních senzorů.
Dokonalá ochrana vůči nepříznivým okolním podmínkám Konstrukce at-line přístrojů Anton Paar poskytuje jistotu dlouhodobě spolehlivé funkce i v nepříznivých podmínkách. Robustní, utěsněný kryt zaručuje dokonalou ochranu elektroniky vůči vnější vlhkosti nebo průniku kapalných látek.
Snadná obsluha, snadný odečet Barevný displej zajišťuje snadný odečet výsledků i v nepříznivých světelných podmínkách. Díky intuitivní obsluze je každá operace snadno proveditelná, obslužný software je k dispozici v devíti jazycích. Osm velkých tlačítek umožňuje operace se systémem i v ochranných rukavicích
Nepřetržitá kontrola CO2 a O2 Při použití funkce Data Logger pro CO2 a O2 lze definovat interval pro kontinuální měření z potrubí nebo tanku. S kapacitou paměti pro 500 naměřených datových souborů lze at-line systémy Anton Paar využívat i pro kontinuální monitoring.
RFID rozhraní, rychlá změna nastavení Pomocí RFID rozhraní lze u přístroje rychle a jednoduše spustit požadované měření pouhým načtením RFID štítku. Při manuálním nastavení přístroje nebo jeho nastavení přes RFID rozhraní je vždy zajištěna kompletní dohledatelnost operace.
Kvalita nápojů na požadované úrovni Funkce mezních hodnot umožňuje nastavit koncentrace CO2 a O2 v požadované úrovni. Jakmile dojde během výrobního procesu k odchylce od nastavených hodnot, přístroj tuto skutečnost okamžitě oznámí. Přístroj je tedy nástrojem k úspoře času i financí – operátor může na vzniklou situaci okamžitě reagovat.
Rychlé výsledky, úspora času i financí Přístroj Anton Paar CboxQC poskytuje výsledek měření CO2 a O2 během 90 vteřin, šetří čas a tedy i finanční prostředky.
Spojení s procesními přístroji At-line přístroje jsou ideálním doplňkem k Anton Paar procesním systémům, jako je Carbo 510 online CO2 analyzer a Cobrix 5 inline beverage analyzer pro monitoring hodnot °Brix, Diet a CO2.
Specifikace: CarboQC At-line Rozsah měření
0 ppm až 4 ppm
O2 Tlak Opakovatelnost, s.d.
CO2
Rozlišení
CO2
Jednotky měření
CO2
-3 °C až 40 °C, přesnost ± 0,2 °C 0 až 10 bar absolutních (0 až 145 psi), přesnost 0,01 bar 0,04 g/l (0,02 vol.) ± 2 ppb (platné pro m.r. < 200 ppb)
O2
0,01 g/l ± 0,1 ppb (platné pro m.r. < 100 ppb)
O2
g/l, vol., mg/l, kg/cm², MPa, % w/w ppm, ppb, mg/l, μg/l, % Air-sat., % O2-sat.
O2 55 vteřin
Příslušenství
až 10 hodin kontinuálního použití 1x USB, 1x RS-232; volitelně: RFID, Bluetooth Velkokapacitní baterie, transportní popruh, RFID štítek, tiskárna IP 67
Ochranné krytí Hmotnost
50 vteřin
CO2 | O2 Data Logger, funkce mezní hodnoty, kontrolní funkce systému
Přenosný systém Rozhraní
90 vteřin 500 datových souborů
Paměť Vestavěná podpora
OxyQC
CO2 0 g/l až 12 g/l (0 vol. až 6 vol.) při 30 °C Teplota
Doba měření
CboxQC™ At-line
2,1 kg
2,7 kg
1,7 kg
Spolehlivý partner pro laboratorní měření Laboratorní systémy Anton Paar pro stanovení rozpuštěných plynů umožňují spolehlivé sledování kvality konečných produktů a současně i provádět potřebná měření při vývoji nových nápojů s nejvyšší přesností.
Malý objem vzorku? Ano, bez problémů! Požadovaný malý objem vzorku okolo 100 ml poskytuje spolehlivé výsledky CO2 a O2 i při měření velmi malých obalů.
Vysoká přesnost, vyšší flexibilita Výsledky získané patentovanou metodou selektivní na CO2 nejsou ovlivněny obsahem jiných rozpuštěných plynů, jako jsou vzduch nebo dusík. Díky tomu a vysoce citlivému optochemickému senzoru pro stanovení kyslíku dosahují naměřené hodnoty mimořádné -přesnosti.
Mírně sycené nápoje? Ano, bez problémů! S rozsahem měření CO2 0 až 12 g/l umožňují přístroje Anton Paar měřit nejen vysoce sycené nápoje ale s vysokou přesností rovněž vzorky s nízkým obsahem CO2.
Rychlý výpočet TPO? Samozřejmě! Na základě měření obsahu rozpuštěného kyslíku lze pomocí volně dostupného softwaru AP-SoftPrint nebo připojením k systému DMA M tuto hodnotu vypočítat.
Jednoduché kontrolní funkce – přesné výsledky Systémy Anton Paar pro měření CO2 a O2 jsou nastaveny výrobcem a připraveny k okamžitému použití. Funkce průvodců vede uživatele při provádění periodických kontrol systému a usnadňují každodenní měření.
Správné plnění pro správné výsledky Správné výsledky významně závisí na správném tlakovém plnění vzorku: funkce FillingCheck™ integrovaná do nových systémů automaticky detekuje případné chyby.
Ochrana proti výpadkům napájení Fluktuace napětí nebo jeho výpadky nepředstavují žádný problém. Přístroje se automaticky přepnou do režimu napájení z baterie a měření pokračuje bez ztráty dat, času nebo peněz.
Specifikace: CarboQC Rozsah měření
CO2
CboxQC™
0 g/l až 12 g/l (0 vol. až 6 vol.) při 30 °C
O2
0 ppm až 4 ppm
Teplota Tlak Opakovatelnost, s.d.
CO2
Rozlišení
CO2
Jednotky měření
CO2
-3 °C až 40 °C, přesnost ± 0,2 °C 0 až 10 bar absolutních (0 až 145 psi), přesnost 0,01 bar 0,01 g/l (0,005 vol.) ± 2 ppb (platné pro m.r. < 200 ppb)
O2 0,001 g/l
± 0,1 ppb (platné pro konc. < 100 ppb)
O2
g/l, vol., mg/Ll kg/cm², MPa, % w/w ppm, ppb, mg/l, μg/l, % Air-sat., % O2-sat.
O2 Doba měření
55 vteřin
Rozhraní Příslušenství
50 vteřin
FillingCheck™, funkce mezní hodnoty, kontrolní funkce systému 1x USB, 1x RS-232 CAN-open; volitelně: RFID, Bluetooth PFD, SFD, transportní popruh, RFID štítky, tiskárna, gumový kryt IP 67
Ochranné krytí Hmotnost
90 vteřin 500 datových souborů
Paměť Vestavěná podpora
OxyQC
2,0 kg
2,6 kg
1,7 kg
Dokonalý doplněk Kombinace systémů Anton Paar pro měření CO2 a O2 s PFD jednotkou rozšiřuje možnosti použití a snadno se ovládá. Jednoduchým stiskem tlačítka „Start“ je vzorek převeden do měřicí komory bez jakékoliv ztráty CO2 a O2. Spolehlivost výsledků lze tedy jednoznačně garantovat. SFD dávkovací jednotka pro šumivá vína Umožňuje dávkování vín a šumivých vín z nádob uzavřených korkovým uzávěrem. Při použití SFD se korkový uzávěr manuálně provrtá a otvorem se zasune dávkovací trubice. Vzorek je pod tlakem nadávkován. SFD jednotku lze použít pro perforaci většiny plastových a tradičních korkových uzávěrů. Kompletní ochrana obsluhy Pro všechny velikosti, od malých
obalů po velké láhve Plnění vzorku přímo z láhve
PFD dávkovací jednotka Tato dávkovací jednotka slouží ke spolehlivému a bezpečnému dávkování vzorků z uzavřených obalů – PET a skleněných láhví nebo plechovek do měřicí komory přístroje. Není zapotřebí žádná předběžná úprava vzorku, jako je odplynění nebo filtrace. PFD perforuje uzávěr láhve nebo dno plechovky a použitím stlačeného plynu plní vzorek z obalu. Bezpečnostní štít zajišťuje bezpečnost
při operaci s jednotkou. Specifikace:
Jednoduché čištění, možnost odstranění
bezpečnostního štítu
SFD dávkovací jednotka pro šumivá vína a vinné láhve
Robustní, důmyslná konstrukce z vysoce kvalitních
materiálů Přídavný štít pro ochranu při potřebě odčerpání
celého objemu vzorku ze skleněných a PET láhví
Režim plnění Stlačený plyn Typy obalů
Tlakové plnění z uzavřených a otevřených obalů 7,5 bar rel. ± 0,5 bar pro šumivá vína 3 bar rel. ± 0,5 bar pro vína Skleněné láhve: 0,2 l až 1,5 l 0 °C až
Okolní teplota Rozměry
320 mm x 370 mm x 550 mm
Hmotnost
12,3 kg
Modulární systém Podle analyzovaného nápoje lze volit měřicí moduly. Měřicí modul CarboQC ME lze kombinovat s řadou dalších Anton Paar přístrojů, a analyzovat tak potřebné parametry v jediném měřicím cyklu a s minimálními nároky na přípravu vzorku. Takové systémy poskytují rychlé a přesné výsledky a šetří prostor nezbytný pro instalaci. Dlouhodobá stabilita měření Vzhledem k tomu, že měřicí modul je neustále připojený k hustoměru, není nutné jej odpojovat ani stěhovat, je celý systém vysoce stabilní. Výsledky jsou díky tomu dlouhodobě spolehlivé.
Možnost připojení dalších modulů Bude-li např. třeba připojit v budoucnu Alcolyzer, měření O2, pH nebo další moduly, je to snadno proveditelná operace, umožňující vytvořit měřicí systém přesně podle požadavků uživatele.
PFD (Plus) PFD dávkovací jednotka Tlakové plnění z uzavřených obalů 6 bar rel. ± 0,5 bar Skleněné láhve | plechovky | PET láhve +40 °C 190 mm x 270 mm x 670 mm 10,1 kg
Teoretické informace ke stanovení CO2 Na principu plynových zákonů platných při měření plynů Anton Paar vyvinul a rovněž patentoval (AT 409673, GB 237 3584, US 6,874,351) měřicí metodu pro stanovení CO2 nazývanou multinásobná objemová expanze (Multiple Volume Expansion, MVE). Tato metoda umožňuje selektivní stanovení CO2 v nápojích, založené na měření teploty a tlaku.
Výhoda multinásobné objemové expanze (MVE) jako princip měření je jednoznačná – zvětšení objemu komory je přesně dané! Dvě opakované expanze Na základě Henryho zákona je objem měřicí komory pro stanovení CO2 dvakrát zvětšen a současně se měří tlak a teplota.
i
Proč je metoda MVE výjimečná? Na základě Daltonova zákona využívá fakt, že rozpustnost vzduchu v kapalině je mnohem nižší než rozpustnost CO2. Při dvojnásobné expanzi měřicí komory lze od sebe oddělit parciální tlak vzduchu a CO2. Výsledkem je, že obsah CO2 lze měřit selektivně.
i
Henryho zákon stanovuje, že rovnovážná koncentrace rozpuštěného plynu v kapalině je proporcionální parciálnímu tlaku tohoto plynu nad kapalinou.
Daltonův zákon stanovuje, že celkový tlak naměřený v plynné fázi je součtem parciálních tlaků všech plynů přítomných v plynné fázi. Při analýzách nápojů jde o oxid uhličitý, kyslík, dusík a tlak par vody.
Metoda vícenásobné objemové expanze
Výhody patentované MVE metody
Arbitrární jednotky tlaku
1,60 1,40
První měření
1,20
Žádný vliv počasí a nadmořské výšky –
Druhé měření
1,00
Parciální tlak CO2
0,80 0,60
integrovaný absolutní senzor tlaku! Žádný vliv rozpuštěného vzduchu –
selektivní měření rozpuštěného CO2!
0,40 0,20
Parciální tlak vzduchu
0,00 0
10
20
30
40
50
Metoda MVE umožňuje i měření nízkých obsahů CO2 –
až 0 g/l!
% objemová expanze
Není zapotřebí žádný „snifting“ – žádné kompenzační
Rozdíl mezi hodnotami rovnovážného tlaku a teploty po první a druhé expanzi měřicí komory slouží ke stanovení rozpuštěného vzduchu a matematickou cestou je tento vliv kompenzován. Konečným výsledkem je skutečný obsah CO2 ve vzorku.
tabulky! Nejpřesnější měření!
Teoretické informace ke stanovení O2 Anton Paar přístroj pro laboratorní i at-line stanovení, stejně jako modul pro připojení k laboratorním systémům, je vybaven vysoce přesným optochemickým senzorem pro rychlá měření rozpuštěného kyslíku. Na principu efektu zhášení luminiscence a spolehlivé technologie jeho měření poskytuje tento sofistikovaný senzor přesné výsledky během několika vteřin.
Funkce optochemického senzoru Uvnitř senzoru osvětluje dioda vrstvu citlivou na světlo, která je v přímém kontaktu se vzorkem. Molekuly barviva absorbuji světlo emitované v pulzech z LED diody, a přecházejí tak do energeticky vyšší hladiny. Fotodioda kvantifikuje emitované světlo.
Jak toto světlo ovlivní přítomnost/ nepřítomnost kyslíku? V nepřítomnosti kyslíku je absorbované světlo ve stejném množství opět emitováno. Za přítomnosti kyslíku je část energie kyslíkem pohlcena. To znamená, že při znalosti obsahu emitovaného excitovaného světla, odpovídá množství emitovaného světla obsahu kyslíku ve vzorku.
i
Čím vyšší obsah kyslíku, tím menší množství světla dopadne na diodu.
Efekt zhášení luminiscence Čim větší je obsah kyslíku, tím větší množství energie z excitovaného záření je molekulami kyslíku pohlcováno. Fakt, že kyslík přebírá energii z excitovaného barviva, se nazývá „zhášení luminiscence“.
Proč je optochemický senzor výjimečný?
Výhody optochemického stanovení kyslíku
Vysoce přesné stanovení rozpuštěného kyslíku je založeno na rychlé odezvě optochemického senzoru a ideální teplotní stabilitě. Během 50 vteřin je tak k dispozici stabilní a přesný výsledek. Optický senzor se vyznačuje vysokou odolností a minimálními nároky na údržbu.
Není zapotřebí žádný elektrolyt! Žádná spotřeba kyslíku během měřicího procesu! Vynikající dlouhodobá stabilita senzoru! Žádný vliv různých průtoků vzorku! Žádný vliv ostatních plynů!
D35IP001CS-E
© 2016 Anton Paar GmbH | Všechna práva vyhrazena. Změna specifikace bez předcházejícího upozornění vyhrazena.
