인라인 농도 측정

인라인 농도 측정

최대의 공정 효율을 위한 실시간 정밀도

인라인 농도 측정은 액체의 농도를 실시간으로 정밀하게 모니터링할 수 있게 함으로써 산업 생산 자체를 효율적으로 변화시키고 있습니다. 실험실을 기반으로 하는 기존의 방법과 달리, 중단 없는 품질 관리, 재료 손실 감소, 자원 소비의 최적화, 공정 효율성 향상, 가동 중단 시간의 최소화를 동시에 제공합니다. 화학, 식음료, 제약, 석유화학 등 산업에서 널리 채택되어, 일관된 제품 품질과 신뢰도 높은 작업 성능을 보장하기 위해 중요한 역할을 하고 있습니다.

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실시간 농도 측정: 공정 최적화를 위한 최첨단 접근 방식

실험실 측정은 정확한 공정 제어의 기반을 형성하며 제품에 대한 정보를 제공합니다. 인라인 농도 측정은 인간의 개입 없이 실시간으로 연속적인 인사이트를 제공합니다 – 빠르고 공정이 이루어지는 바로 그곳에서. 품질을 최적화하고, 다운타임을 줄이며, 자원을 절약하고, 높은 신뢰도로 의사결정을 내릴 수 있습니다. 최대의 제품 안전성, 품질 및 생산량을 위해 최소한의 수작업으로 이상적인 솔루션은 실험실 측정과 인라인 농도 측정을 결합한 것입니다. Anton Paar의 업계 선도 기기는 두 방법 모두에 최적입니다.

속도와 효율성

실험실에서의 테스트는 샘플링, 운반, 분석을 필요로 하며, 이 모든 것은 시간이 걸리고 지연을 유발합니다. 인라인 농도 측정은 공정이 진행되는 현장에서 즉각적인 결과를 제공합니다.

비용 절감

빈번한 실험실 테스트는 숙련된 실험실 인력이 필요하며 운영에 필요한 비용을 증가시킵니다. 인라인 모니터링은 불필요한 테스트를 제거함으로써 인건비, 재료비, 가동 중지 시간에 따른 비용을 절감합니다.

더 나은 공정 제어

실시간 모니터링은 자동 공정 제어와 편차에 대해 작업자의 즉각적인 대응을 가능하게 합니다. 그 결과, 폐기물 감소, 비용 절감, 일관되게 높은 제품 품질을 달성할 수 있습니다.

주요 산업별 응용 분야

화학 산업: 정밀 농도 제어

산, 염기, 용매, 염의 정밀한 농도 제어는 안전하고 효율적인 화학 제조에 필수적입니다. 밀도 및 음속 센서를 사용한 인라인 농도 측정은 H2SO4, HCl, NaOH, KOH와 같은 중요 화학 물질의 실시간 모니터링을 가능하게 하며, 수작업에 의한 샘플링을 최소화하고 공정의 변동성을 줄여 안전성의 향상, 고품질의 제품, 화학 폐기물의 감소로 이어집니다.

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식음료: 일관된 결과, 완전한 규정 준수

매 배치마다 매번 일관된 맛, 질감, 품질을 실현합니다. 음료 및 식품 생산 공정에 설치된 인라인 센서는 설탕, 추출물, 알코올, 염, 수분, 공기 함량을 실시간으로 정밀하게 모니터링할 수 있습니다. 이는 많은 비용이 드는 실험실 테스트를 최소화하고, 원료의 낭비를 줄이며, 식품 산업 규제를 완벽하게 준수할 수 있도록 지원합니다.

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광업: 귀중한 원자재의 수율 증가

광업에 있어 인라인 농도 센서는 전반적인 공정 안전성을 향상시키고, 원자료 품질을 개선하며, 생산 효율성을 높이고, 제품 수율을 증가시키는 역할을 합니다. 이러한 센서는 구리 광석 처리, 금 생산에서 우라늄 추출에 이르기까지 중요한 단계 전반에 걸쳐 사용되며, 더 현명한 결정과 지속 가능한 운영을 위해 실시간으로 데이터를 제공합니다.

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석유 및 가스 처리: 탄화수소의 품질 관리

석유 및 가스 산업의 공정 측정은 정확한 원유 및 제품 밀도 모니터링, 신뢰할 수 있는 물 또는 생성물의 상 분리, 정밀한 질량 유량 측정, 첨가제의 투여, 실시간 질량 균형 제어를 가능하게 합니다. 이 모든 것은 효율성, 품질, 계약 준수를 보장하기 위한 인라인 농도 측정을 바탕으로 지원됩니다.

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재생 에너지 및 수소 생산: 효율적인 전해 제어

알칼리수의 전기 분해를 통한 수소 생산 과정에서, 인라인 센서는 KOH 및 NaOH 전해질 농도를 제어하여 최고의 전해 효율을 유지할 수 있도록 지원합니다. 이에 따라 일관된 수소 수율이 보장되고, 에너지 낭비를 줄이며, 따로 조정을 수행할 필요성을 최소화하여 비용 효율적이며 지속 가능한 생산을 실현합니다.

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제약 및 생명 공학: 신뢰할 수 있는 제형 제어

제약 생산 과정에서는 매우 정밀한 성분 농도가 요구됩니다. 인라인 농도 측정 솔루션은 약물 화합물, 용매, 활성 성분에 대해 일관된 제형을 보장합니다. 실시간 모니터링을 통해 배치 내의 불일치 요소를 제거하여 규제 준수(FDA, GMP) 상태를 개선합니다.

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신뢰도 높은 농도 측정을 위한 귀하의 파트너

센서 선택부터 측정 작업 및 그 이상에 이르기까지 귀하를 지원합니다

Anton Paar는 단일 플랫폼상에서 가장 포괄적인 인라인 농도 측정 기술 포트폴리오를 제공하며, 이를 통해 정밀도, 견고성, 원활한 공정 통합을 실현합니다. 또한, 포괄적인 고객 지원이 이러한 요소를 뒷받침합니다. 

최적의 측정 방법은 각각의 액체가 지닌 특성에 따라 달라집니다. Anton Paar는 밀도, 음속, 굴절률 측정과 같은 첨단 기술을 통해 2성분 및 3성분 혼합물의 정확한 분석을 가능하게 하며,  사내의 전문가가   귀하의 응용 분야에 맞는 맞춤형 솔루션을 탐색하여 맞춤형 농도 공식을 개발할 수 있도록 지원합니다.

Anton Paar의 수십 년에 걸친 경험과 고객 상담을 기반으로 한 포괄적인 공식 데이터베이스에는 광범위한 산업 및 공정 조건을 지원하는 수천 개의 농도 공식이 포함되어 있습니다.

주요 이점:

  • 공장 내의 간편한 통합
  • 피코 트랜스미터를 통한 간단한 작동
  • 견고하고 유지보수가 필요 없음
  • 부식성이 높은 매체에 적합
  • ATEX, IECEx, FM, UL 인증을 획득한 방폭 센서

고객의 성공 사례

전 세계 기업들이 공정 효율성, 제품 품질, 규정 준수를 향상시키기 위해 Anton Paar의 인라인 농도 측정 솔루션에 의존하고 있습니다. 다음은 비용 절감, 정확도 향상, 생산 간소화를 포함한 실질적인 이점을 보여주는 실제 성공 사례 모음입니다.

Chemetics: 인라인 측정을 통한 황산 재생 공정의 개선

Worley의 Chemetics® 기술을 바탕으로 세 곳의 황산 재생(sulfuric acid regeneration, SAR) 공장을 운영 중인 중국 최대의 아크릴로나이트릴 생산업체는 기존의 굴절률 측정을 높은 정밀도로 대체할 수 있는 대안을 찾고 있었습니다. 이제, Anton Paar의 L-Sonic 5100, L-Dens 7400, L-Com 5500 센서는 해당 업체에 고도로 정확하며 지속적인 인라인 농도 측정을 제공하고 있습니다. 이는 반응하지 않은 SO3의 배출을 방지하여 오염의 위험과 재정적 손실을 방지하기 위해 도움이 됩니다. Anton Paar의 센서를 설치한 이후, 이 회사는 측정 오류를 전혀 경험하지 못했습니다.

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AGRANA 설탕 공장: 당 생산 공정에서의 °Brix 모니터링 최적화

선도적인 당 생산업체인 AGRANA는 지속적인 모니터링과 향상된 제품 일관성을 보장하기 위해 인라인 °Brix 측정을 필요로 했으며, 이에 따라 L-Sonic 5100을 도입했습니다. 위생적인 센서 설계와 자동화된 연동 기능이 수작업에 의존하는 샘플링에 의한 오류를 제거하고, 가동 중지 시간을 줄이며, 효율성을 향상시켰습니다. 이에 따라, 비용 절감, 규정 준수, 고품질 당 생산이라는 결과를 얻을 수 있었습니다.

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Budweiser Budvar 양조장: 라거 발효 공정의 개선

체코의 Budweiser Budvar 양조장에서는 Anton Paar의 Fermentation Monitor 5100이 추출물, 알코올, 발효 속도와 같은 주요 매개 변수를 측정하여 정밀한 실시간 발효 제어를 실현한 바 있습니다. Varivent® 플랜지를 통해 장착되며, 맥주 탄산화에 재사용하기 위한 CO2 순도를 측정할 수 있도록 지원합니다. 설치 후 3년 이내에 양조장은 CO2의 회수를 통해 20 %의 ROI를 달성했으며, 1~2명에 해당하는 실험실 작업자 인원의 필요성을 줄였으며, 탱크 온도 제어를 자동화하고, 원격 데이터 액세스를 가능하게 하여 효율성과 지속 가능성을 높였습니다.

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TAB, Anton Paar 센서를 통해 배터리의 품질을 보장 

배터리 생산의 글로벌 리더인 TAB에서는 Anton Paar의 L-Dens 7400 인라인 밀도계를 사용하여 제조 공정의 혁신을 이뤄냈습니다. 최첨단 센서가 막힘 및 판독값 드리프트라는 오랜 과제를 해결했으며, 배터리 형성 중의 전해질 밀도에 대해 완전히 자동화되고 정밀도 높은 인라인 농도 측정을 가능하게 했습니다. 그 결과, 운영 간소화, 더 높은 제품 품질, 여러 현장에 걸친 높은 신뢰도의 스케일업을 달성할 수 있었습니다. TAB에게 있어, 이러한 센서는 단순한 도구를 넘어 경쟁 우위를 점하게 하는 수단입니다. Rok Korošec(기술 관리자)의 목소리를 인용하자면: "이것은 밀도계의 페라리라고 할 수 있습니다. 품질을 중요하게 여긴다면, 이게 바로 당신이 원하는 겁니다."

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인라인 농도 측정 기술

Anton Paar는 액체 조성의 매우 정확한 실시간 모니터링을 보장하기 위해 첨단 센서 기술을 사용합니다.

Anton Paar의 전문가는 측정되는 유체에 맞춰 인라인 농도 측정에 가장 적합한 기술을 선택합니다. 3성분의 혼합물과 같은 특정 응용 분야의 경우, 여러 센서 기술의 조합이 사용됩니다.

밀도 측정

진동 U-튜브 원리에 기반한 공정 밀도 및 농도 측정은 수십 년간 광범위한 산업 현장에서 신뢰받아 온 입증된 기술입니다. 이러한 분석법에서, 액체는 고유 주파수로 진동하는 U자형 측정 튜브를 통해 흐르게 됩니다. 액체의 질량이 변함에 따라 주파수도 변하며, 이는 액체의 밀도를 직접적으로 나타냅니다.

이 기술의 주요 응용 분야는 농도 측정에 해당합니다. 유체의 밀도는 종종 농도에 따라 크게 달라지므로, 이러한 분석법은 공정의 조건이 변하거나 혹독한 환경에서 반응성이 높은 액체를 사용하는 경우에도 매우 정확하고 안정적인 측정을 가능하게 합니다. 또한, 밀도 센서는 제품을 식별하고, 계면을 감지하며, 부피 유량과 질량 유량 간 변환을 수행할 수 있습니다. 모듈식으로 유지보수가 불필요한 설계를 바탕으로, 인라인, 바이패스 루프, 탱크 등 모든 공정 시스템에 쉽게 통합시킬 수 있습니다.

대안으로, Coriolis 유량계를 사용하여 액체의 밀도 또는 농도를 측정하는 것도 가능합니다. 밀도에 대한 정확도는 더 정밀한 U-튜브 오실레이터에 비해 낮지만, Coriolis 유량계는 실시간으로 질량 또는 부피 유량 데이터를 제공할 수 있다는 뚜렷한 이점이 있습니다. 이는 하나의 장치에서 유량과 밀도 또는 농도 정보가 필요한 응용 분야에 중요한 선택이 되며, 점성이 높거나 입자가 많은 액체를 포함한 광범위한 공정 조건에서 견고한 성능을 제공합니다.

음속 센서

음속 센서는 매체를 통과하는 음파의 이동 시간을 측정하여 액체 내 음속을 결정합니다. 음속은 액체 조성이나 농도에 따라 변화를 보이는 입증된 기술로서, 공정 중단이나 제한 없이 파이프라인이나 탱크에서 직접 지속적인 실시간 모니터링을 가능하게 합니다.

 

음속 센서는 강산(예: H2SO4), 알칼리(예: KOH), 압연유 에멀션과 같은 오일-물 혼합물, 또는 고온 맥즙 및 시럽과 같이 당을 기반으로 하는 액체를 포함하는 공정에서 널리 사용됩니다. 탁월한 내화학성과 정확성을 갖춘 이 인라인 센서는  가장 혹독한 조건에서도 별도의 유지보수 없이 24시간 쉴 새 없이  작동시킬 수 있습니다.

굴절계

굴절계는 액체의 굴절률(RI)을 측정하여 농도를 결정합니다. 빛이 시료를 통과할 때는 액체의 조성에 따라 굴절을 나타냅니다. 이러한 분석법은 식음료 및 제약 산업에서 널리 사용됩니다(예: 주스의 °Brix, 시럽의 당 함량, 또는 용매 농도 측정). 투명한 액체에 대해 매우 정확한 측정이 가능하며, 공정 제어를 위해 간편하게 통합시킬 수 있습니다.

결합된 분석법

3성분 혼합물의 경우, 모든 성분의 농도를 측정하기 위해 결합된 분석법이 사용됩니다. 이러한 시스템은 여러 물리적 특성을 동시에 분석함으로써, 복잡한 혼합물에 대해서도 정확하며 신뢰할 수 있는 결과를 제공합니다. 함께 제공되는 센서 솔루션은 밀도 및 음속 측정과 같이 서로 다른 분석법을 하나의 기기에 통합합니다. 일반적인 응용 분야에는 화학 혼합, 세척 용액, 제약 및 식품 산업의 공정 제어가 포함됩니다.

전도도

전도도 센서는 액체의 용해된 이온의 전기 전도도를 측정하여 농도를 결정합니다. 다른 센서 기술과 결합하면 3성분의 혼합물을 분해하기 위해 사용할 수 있습니다. 단, 선택성을 제한하는 교차 민감도, 농도 곡선의 반전점, 센서 코팅으로 인한 느린 온도 측정 등 몇 가지 단점을 지니고 있습니다.

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