밀도 역사의 새 장

맥주 양조는 최신 유행입니다. 미국 한 곳에서만 크래프트 맥주 양조업자 수는 2009년 1,600명에 못 미치는 수준에서 2017년에는 6,000명 이상으로 상승했다고 미국양조협회에서 밝힌 바 있습니다. 많은 맥주 팬들이 가정에서 요리 솥으로 시작하여 멋진 양조장을 열 때까지 서서히 발전합니다. Anton Paar는 모든 사용자가 양조 공정을 모니터링할 수 있는 적합한 장비를 제공합니다. 가정에서 완벽한 주스를 혼합하고자 할 때도 Anton Paar의 적절한 측정 기술을 사용할 수 있습니다.

밀도 측정이 무엇보다 중요합니다. 그리고 밀도 측정은 Anton Paar에서 혁명을 일으킨 분야입니다. Achema에서 진동 U-튜브를 포함하는 최초의 디지털 밀도계를 소개한 후 50년이 지나는 동안 측정 사업부의 개발자들은 동그라미를 거의 사각형으로 만들고 이미 세밀하게 조정된 측정 원리를 새롭게 만들었습니다. "우리는 기존 진동 U-튜브 방법의 한계를 파악했고 최종적으로 새 기술로 대체했습니다."라고 Anton Paar의 첨단 밀도계 제품 관리자인 Siegfried Hold는 설명합니다. 정교한 시뮬레이션 및 여러 프로토타입 덕분에 특허받은 "반복 페이드아웃 방법(Pulsed Excitation Method)"이 적용된 DMA 5000은 놀라운 6자리 재현 정확도를 제공하는 세계에서 가장 정밀한 밀도계입니다.

그러나 전업 소형 양조업자 또는 양조 회사에 대해서 설명해 보겠습니다. 둘 다 작업의 품질과 구성에 대해 잘 알기를 원합니다. 적어도, 세무서에서는 음료의 알코올 농도에 대해 정확하게 파악하고자 합니다. 휴대용 밀도계와 "보다 단순한" 데스크톱 장치의 제품 관리자인 Julia Sattler는 "이것은 결국 예를 들어, 물속의 당이나 알코올과 같은 농도의 문제입니다."라고 말합니다. 예산이 적은 초보자는 현재 4세대로 제작되어 발효 공정 제어에 도움을 주는 DMA™ 35를 사용합니다. 또는 이 기기는 업계(화학 시험) 또는 공항(등유 검사)에서 방폭 형태로 사용됩니다.

맛있는 증류주의 높은 알코올 함량에 관해서는 "이 용도로 시장에서 가장 정확한 휴대용 장치"인 Snap 51을 사용하면 된다고 Julia Sattler는 설명합니다. 양조업자를 잘 알고 정말 좋아한다면 정밀한 Snap 51이 아주 훌륭한 선물이 될 수 있고 측정 성능이 약간 낮지만 더 작고 저렴한 Snap 41도 좋습니다. 휴대용 기기의 큰 장점은 시료를 채취하고 실험실로 가져올 필요 없이 공장에서 직접 측정할 수 있다는 것입니다. 보다 저렴한 밀도계의 대상 그룹은 주로 밀도 측정을 위해 여전히 클래식한 유리 기기(예: 비중계)를 사용하는 사용자입니다. 측정 사업부의 밀도 전문가에 따르면 이 부문은 막대한 시장입니다.

Anton Paar는 다른 측정 가능한 파라미터로 확장할 수 없는 "독립형 테이블탑 장치"에 대해 시장에 "파이팅 머신"을 이제 막 출시했습니다. DMA™ 1001은 업계에서 요구하는 모든 표준을 충족합니다. 또한 이 모든 것이 일반적으로 선물로 줄 수 있는 선을 훨씬 뛰어넘는 가격으로 제공되지만 제품 전문가인 Sattler에 따르면 경쟁 업체에 비해 대부분 넉넉한  할인과 함께 제공되므로 이 제품은 최고의 제안입니다. "DMA™ 1001은 시장에서 가장 저렴한 4자리 측정 장치입니다."

요즘에는 작동이 매우 간편합니다. 거의 모든 사람이 이 장치를 사용할 수 있고 지능적인 설계로 오류 원인을 제거합니다. "최초의 장치는 진동 데이터만 표시되었고 밀도를 계산해야 했습니다. 지금은, 터치스크린으로 장치를 작동하고, 데이터를 처리하고, 밀도계와 첨단 실험실 인프라를 연결하는 다양한 인터페이스를 선택할 수 있습니다."라고 전문가인 Hold는 말합니다. 모듈식 상단 장치를 완전한 측정 솔루션으로 확장할 수 있습니다.

시장 리더

전체 정보를 확인하기를 원한다면 첨단 측정 장치를 사용해야 합니다. DMA™ 4100 M, DMA™ 4500 M 및 DMA™ 5000 M은 밀도뿐만 아니라 굴절률, 선광도, 점도, 산소, 이산화탄소 및 알코올 함량도 표시하는 측정 장치로 업그레이드할 수 있습니다. 그리고 필요한 경우 자동으로 수행할 수 있습니다. "5자리 DMA™ 4500 M은 베스트 셀러 밀도계이며 세계 시장을 지배하고 있습니다."라고 제품 전문가 Hold는 말합니다. 수명이 매우 긴 것으로 알려진 이 장치는 음료, 의약, 화학 및 향수 산업에서 사용됩니다. 특히 청량음료 분석을 위해 Anton Paar는 음속을 사용하여 음료의 당 전화도(에이징 공정)를 측정하기도 하는 SDA M을 제공합니다. 또는 밀도 외에 시료의 음속도 측정하고 삼원 혼합물(1개 용액의 2개 농도, 예를 들어 물속의 알코올과 당)의 특성 분석을 지원하는 DSA 5000 M이 있습니다.

시추공 외부

DMA™ 4200 M은 최대 500bar 및 최대 200°C 온도에서 밀도를 측정할 수 있는 Hastelloy 금속 변환기와 함께 곧 제공될 예정입니다. 이 장치의 대상 그룹은 석유 산업입니다. "원유는 시추공의 압력 용기로 직접 주입된 다음 실험실에서 지표면 아래 깊은 곳의 오일 매장층과 동일한 압력 및 온도 조건에서 DMA™ 4200 M을 사용하여 측정됩니다."라고 제품 관리자 Barbara Klug-Santner는 설명합니다. 시장 출시 전인데도 첫 주문이 들어왔습니다.

양조업체에서 결국 큰 사업을 열망하는 마음을 잃고 핫 플레이트에서 새로운 시작을 감행한다면 EasyDens가 있습니다. 휴대폰의 멋진 앱을 통해 결과를 표시하는 이 저렴한 엔트리급 장치를 사용하면 추출물 및 당 제어도 가능합니다. EasyDens는 또한 가정에서도 완벽한 주스를 혼합하도록 돕습니다. 이 장치는 Anton Paar 온라인 쇼핑몰에서 구입 가능하며 재미있게 사용할 수 있습니다. 하지만 그것은 또 다른 이야기입니다.

밀도 측정의 짧은 역사

밀도 측정(질량을 부피로 나눈 몫)은 아르키메데스(기원전 287 ~ 212년, 시칠리아)와 아르키메데스 원리로 거슬러 올라갑니다. 정밀한 측정은 Abu Raihan Biruni(973 ~ 1048, 아프가니스탄)가 최초의 유리 비중병을 설계한 이후 가능해졌습니다. 부피를 알 수 있는 이 "밀도병"은 측정 솔루션으로 주입되고 무게가 측정됩니다. 밀도는 질량과 부피를 사용하여 계산할 수 있습니다.

정밀한 척도의 비중계는 18세기 이후 존재해왔고 액체의 밀도에 따라 다양한 깊이로 잠깁니다. 이러한 민감한 유리 용기의 보정된 척도가 밀도를 나타냅니다. 비중병과 비중계 모두 지금도 여전히 널리 사용되고 있습니다.

Anton Paar는 1967년에 진동 U-튜브를 사용하는 최초의 디지털 밀도계를 발표했습니다. 시료로 채운 U-튜브(세선세공 유리관)가 진동하도록 전자적으로 시뮬레이션되면 장치는 U-튜브의 자연적인 진동 빈도에 영향을 받는 밀도를 계산할 수 있습니다.

1981년에 최초의 휴대용 밀도계인 DMA™ 35가 출시되었고 "오스트리아 혁신상"을 수상했습니다. 2017년에 Anton Paar는 새로운 측정 기술을 선보였습니다. 최대 진폭의 연속 진동 대신 이제 오실레이터가 다시 자극되기 전에 자유롭게 진동합니다(특허받은 "Pulsed Excitation Method"). 진동 및 페이드아웃 패턴에서 장비는 보다 정밀한 측정 결과를 얻습니다.

새로운 첨단 장치에서 왜곡된 기포 또는 입자의 영향을 감지하고 시료 점도 또는 온도 변화로 인해 발생하는 영향을 보상합니다.

ANTON PAAR의 밀도 측정

Y-오실레이터: 정밀한 온도 제어를 제공하는 가장 정확한 도구는 환경에서 진동을 분리시키는 평형추가 필요합니다.

W-오실레이터: 정확도가 떨어지는 휴대용 장치를 위한 가장 작은 공명기입니다.

X-오실레이터: 보다 높은 주파수에서 진동하고 따라서 측정 대상 매체 점도의 영향을 더 많이 받습니다. 평형추가 필요하지 않고 장치를 보다 소형으로 만들어 줍니다.

오실레이터 생산은 Anton Paar의 핵심 역량입니다. 최고의 Y-유리 오실레이터는 그라츠의 Anton Paar 사내 유리 생산 부문에서 거의 전적으로 수작업으로 제작됩니다. 세선세공 오실레이터의 측정 용량은 1-2ml입니다. 응용 분야에서 필요한 경우 진동 U-튜브는 금속으로 제작됩니다. 예를 들어, 화학적으로 위험도가 높은 물질은 고압에서 측정해야 합니다.