Doporučené výsledky

2018-04-04 | Corporate

Nová kapitola v dějinách hustoty

Vaření piva je v módě. Vždyť podle Sdružení pivovarů USA jen ve Spojených státech stoupl počet malých rodinných pivovarů z necelých 1600 v roce 2009 na více než 6000 v roce 2017. Řada milovníků piva zahájí svou kariéru doma vařením v hrnci a postupně se vypracuje k otevření příjemného pivovaru. Anton Paar má pro každého uživatele ten správný nástroj ke sledování procesu vaření piva. A vhodnou technologii měření vám poskytne i v případě, že si doma chcete namíchat vynikající džus.

Měření hustoty je nade všechno. A právě v tom nyní firma Anton Paar přišla s něčím revolučním. Padesát let od představení prvního digitálního hustoměru s oscilační U-trubicí na veletrhu Achema vývojáři z organizační jednotky Měření doslova vyřešili kvadraturu kruhu a obnovili princip měření, který už je vyladěn. „Identifikovali jsme, jaká omezení má stará metoda oscilující U-trubice, a zcela ji nahradili novou technologií,“ vysvětluje Siegfried Hold, produktový manažer pro špičkové hustoměry Anton Paar. Díky náročným simulacím a různým prototypům je nyní k dispozici patentovaná metoda „Repeated Fade-out“, díky níž je DMA 5000 nejpřesnějším hustoměrem na světě s reprodukovatelnou přesností neuvěřitelných šesti míst.

Začněme ale u zaníceného malého pivovarníka nebo lihovarníka. Oba chtějí zjistit kvalitu a složení svého díla. A přinejmenším daňový úřad chce znát přesný obsah alkoholu v nápojích. „Nakonec je to vždycky otázka koncentrace, například cukru či alkoholu ve vodě,“ říká Julia Sattler, produktová manažerka pro přenosné hustoměry a „jednodušší“ stolní zařízení. Ti, kdo začínají s malým rozpočtem, spoléhají na DMA™ 35, který se nyní vyrábí ve 4. generaci a pomáhá řídit proces fermentace. Nebo se v nevýbušném provedení používá v průmyslu (chemické testování) nebo na letištích (kontrola kerosinu).

Když dojde na vysoký obsah alkoholu v ušlechtilých destilátech, stačí sáhnout po Snap 51, „nejpřesnějším ručním zařízením na trhu určeném pro tento účel,“ vysvětluje Julia Sattler. Pokud znáte nějakého lihovarníka a máte ho rádi, pak mu jako dárek dejte přesné zařízení Snap 51; nebo o trochu menší a levnější Snap 41 s nepatrně horšími parametry měření. Velkou výhodou přenosných přístrojů je to, že měření můžete provádět přímo na místě a nemusíte odebírat vzorky a vláčet se s nimi do laboratoře. Cílovou skupinou pro levnější hustoměry jsou zejména ti uživatelé, kteří k měření hustoty stále používají klasické skleněné přístroje (např. hydrometry). Podle odborníků na hustotu z organizační jednotky Měření se jedná o obrovský trh.

Anton Paar právě uvedl na trh „samostatných stolních jednotek“ „bojový stroj“, který už nelze rozšířit o další měřitelné parametry. Všechny standardy požadované v odvětví totiž přístroj DMA™ 1001 splňuje. A to vše za výhodnou cenu, která ovšem daleko převyšuje hodnotu běžného dárku. Nicméně ve srovnání s konkurencí, která podle produktové specialistky Sattler často přichází se štědrými  slevami, se jedná o fantastickou nabídku: „DMA™ 1001 je nejlevnější 4-ciferný měřicí přístroj na trhu.“

Ovládání je v dnešní době naprosto komfortní. Přístroje může používat téměř kdokoli – chytrý design totiž eliminuje zdroje chyb. „První přístroje pouze zobrazovaly hodnoty oscilace a hustota se musela vypočítat. Dnes přístroje ovládáte pomocí dotykové obrazovky můžete si vybrat různá rozhraní pro zpracování dat a zapojit hustoměr do moderní infrastruktury laboratoře,“ uvádí specialista Hold. Modulární stolní přístroje lze rozšířit tak, že vznikne komplexní řešení měření.

Jednička na trhu

Chcete-li zkontrolovat všechny informace, musíte použít špičkový měřicí přístroj. DMA™ 4100 M, DMA™ 4500 M a DMA™ 5000 M je možné rozšířit a vytvořit tak měřicí stanice, které zobrazují nejen hustotu, ale také index lomu, optickou otáčivost, viskozitu, obsah kyslíku, oxidu uhličitého a alkoholu. V případě potřeby se to provede automaticky. „Pěticiferný přístroj DMA™ 4500 M je nejprodávanější hustoměr a zaujímá dominantní postavení na světovém trhu,“ říká produktový specialista Hold. Přístroje se známou extrémně dlouhou životností se používají v odvětví nápojů, ve farmaceutickém, chemickém a kosmetickém průmyslu. Zejména k analýze nealkoholických nápojů nabízí Anton Paar přístroj SDA M, který ke stanovení stupně inverze (proces stárnutí) cukru v nápoji využívá rychlost zvuku. Nebo DSA 5000 M, který vedle hustoty rovněž měří rychlost zvuku ve vzorku. Tím umožňuje charakterizaci třísložkových směsí (dvě koncentrace v jednom roztoku, např. alkoholu a cukru ve vodě).

Z vrtu

Už brzy bude dostupný přístroj DMA™ 4200 M s kovovým převodníkem Hastelloy, který dokáže měřit hustotu při tlaku až 500 bar a teplotě až 200 °C. Cílovou skupinou pro tento přístroj je ropný průmysl. „Ropa se plní přímo do tlakové nádoby ve vrtu a potom se pomocí DMA™ 4200 M měří v laboratoři při stejném tlaku a teplotě jako v ropném ložisku hluboko pod zemským povrchem,“ vysvětluje produktová manažerka Barbara Klug-Santner. První objednávky přišly ještě před uvedením na trh.

Pokud snad náš pivovarník nakonec ztratí chuť na podnikání ve velkém a sebere odvahu začít na plotně, pak je tu EasyDens. Tímto finančně nenáročným přístrojem pro začátečníky je rovněž možné kontrolovat extrakt i cukr. Výsledky se pak pomocí skvělé aplikace zobrazují na mobilním telefonu. S EasyDens namícháte skvělé džusy i doma. Přístroj je dostupný v online obchodě Anton Paar a práce s ním je zábava. To je ale jiný příběh.

 

STRUČNÁ HISTORIE MĚŘENÍ HUSTOTY

Měření hustoty (jako podíl hmoty a objemu) sahá do dob Archiméda (287 až 212 př. n. l, Sicílie) a Archimédova zákona. Přesná měření jsou možná od doby, kdy Abu Raihan Biruni (973 až 1048, Afghánistán) navrhl první skleněný pyknometr. Tato „lahvička k měření hustoty“ o známém objemu se naplní a zváží s měřicí kapalinou. Hustotu je možné vypočítat z hmotnosti a objemu.

Od 18. století existují hydrometry s přesnou stupnicí. V závislosti na hustotě kapaliny se ponoří se do různé hloubky. Hustotu pak ukáže kalibrovaná stupnice na této citlivé skleněné nádobě. Pyknometry a hydrometry se i dnes stále hojně využívají.

V roce 1967 Anton Paar představil první digitální hustoměr s technologií oscilující U-trubice. Pokud se U-trubice (trubice z jemného skla) naplněná vzorkem elektronicky rozkmitá, přístroj dokáže vypočítat hustotu, která je vystavena přirozené oscilační frekvenci U-trubice.

V roce 1981 byl na trh uveden první ruční hustoměr DMA™ 35, který získal cenu „Austrian Innovation Award“. V roce 2017 firma Anton Paar představila novou technologii měření. Místo trvalé oscilace při maximální amplitudě může oscilátor nyní vibrovat volně (oscilace mizí) a pak se zase vyvolá (patentovaná metoda „Repeated Fade-out“). Ze vzorce vibrace a jejího mizení získávají přístroje mnohem přesnější výsledky měření.

Nové špičkové přístroje zjišťují vliv vzduchových bublinek nebo částic na nesprávné výsledky a kompenzují vlivy způsobené viskozitou vzorku nebo teplotními změnami.

 

MĚŘENÍ HUSTOTY VE SPOLEČNOSTI ANTON PAAR

Y-oscilátor: Nejpřesnější nástroj s precizním řízením teploty potřebuje protiváhu k utlumení vibrací v prostředí.

W-oscilátor: Nejmenší rezonátor, pro přenosné přístroje s menší přesností.

X-oscilátor: Vibruje při nejvyšší frekvenci, a je tudíž ve větší míře ovlivněn viskozitou měřeného média. Nevyžaduje protiváhu a zařízení s ním jsou kompaktnější.

Výroba oscilátorů patří ke klíčovým dovednostem firmy Anton Paar. Nejlepší skleněné Y-oscilátory se téměř výlučně vyrábějí ručně ve vlastní sklárně Anton Paar ve Štýrském Hradci. Měřicí objem jemných oscilátorů je jeden až dva milimetry. Pokud to aplikace vyžaduje, vyrábí se oscilační U-trubice z kovu. Například v případě, že je třeba měřit chemicky agresivní látky při vysokém tlaku.