中药提取与浓缩 AOTF 近红外在线检测设计方案

关于设计方案的说明:

本方案采用旁路在线检测的方式,从主管道引出一旁路,在旁路上接上十字型流体测样 器,沿流体流动方向在测样器的下游安装一个放液短管,管上安装阀门通过开关阀门使流体 从管中流出,用于取样。十字型流体测样器中,一组对称的两端通过 SMA 接口连接到旁路的管道上,形成流体通路;另一组对称的两端分别连接光纤,两根光纤一端与流体测样器的蓝宝石视窗连接,另一端连接到 LUMINAR3060 光谱仪的进光或出光的接口上,形成一个光的通路。两个蓝宝石视窗之间是流体,由光谱仪发出的光线穿透流体后带有流体的各种信息,光信号通过传导光纤返 回光谱仪由检测器接收信号对流体进行透射检测。在光谱仪中对信号进行 A/D 转换后,通过 RJ45 网线与电脑相连接,将数字信号传导入计算机。计算机通过调用模型直接给出检测结 果,显示在电脑屏幕上,也可直接用打印机打印出结果,或者将检测数据传输到 DCS 控制系 统,实现在线实时控制。

1.整套系统包括 6 台提取罐、5 台双效浓缩器、5 台球形浓缩器,每台罐或浓缩器设计

一个旁路,总共 16 个旁路,采用 16 路光纤旁路测量通道可以满足上述要求。 2.近红外光谱仪采用美国 BRIMROSE 公司 LUMINAR3060-16 型 AOTF 近红外光谱仪,内置

16 通道多路转换器,可以达到 16 路光纤测量通道的要求。仪器的光谱范围为:1100-2300nm, 该范围为 AOTF 光谱仪测量液体的最佳光谱范围。InGaAs 检测器采用 TE 冷却,保证仪器的 工作温度范围在 33-36℃之间。

3.多路转化器的通道转换时间不超过 0.25 秒。

4.光谱仪的采样装置采用十字型流体测样器,SMA 接口,蓝宝石视窗,自清洁免清洗, 减少后期的维护工作量。光程范围 1-10mm 可调,可以耐受 100℃高温。采用透射方式进行 测量。

5.采用低 OH 石英单模光纤,光纤直径为 600um,终端是 SMA 接头。被提供给在线 AOTF

近红外分析仪用于连接流体测样器。

6.光谱仪通过 RJ-45 网线与计算机连接传输数据,并通过 Modbus 协议通讯模块与 PLC

连接。

7.该设计方案不需要在旁路加装样品预处理装置。

关于样品预处理的说明:

1.提取液从罐中流出后,已经过 60 目的滤网过滤,因此,不需要在引出的旁路检测管

道上再增加过滤装置。

2.经过多次的实验证实,AOTF 近红外光谱仪不受气泡的影响,因此,不需要增加气泡

处理的装置。

3.旁路的流速与主管道的流速保持一致,不需要增加稳流装置。

4.在旁路上流体测样器后增加一个放液短管,用于取样。

5.因此,以上的设计不需要增加样品的预处理装置,即可保证光谱仪能够得到稳定的 光谱数据,并节省投资。


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