135-13548603853
ARTICLES

技术文章

当前位置:首页技术文章全流程浓度精准管控:ATAGO CM-800α 通用型在线折光仪技术解析

全流程浓度精准管控:ATAGO CM-800α 通用型在线折光仪技术解析

更新时间:2026-06-05点击次数:8
ATAGO CM-800α 是一款0.00~80.0% 超宽量程 +±0.1% 高精度 + IP67 防护的通用型在线折光仪,采用临界角折射测量技术,2 秒快速响应,适配 5~100℃宽温区自动温度补偿,支持 RS-232C 与 4-20mA 数据输出,兼容 CIP/SIP 清洗,可定制哈氏合金 / 钛合金接触材质,广泛应用于食品饮料、制药化工、锂电半导体等多行业的混合、浓缩、稀释及清洗过程浓度管控,帮助企业实现生产全流程数字化、自动化浓度监测,提升产品一致性,降低生产成本。

一、产品概述与核心定位

ATAGO(爱拓)作为日本百年光学仪器品牌,深耕折光仪领域 86 年,CM-800α 是其针对多行业通用浓度监测推出的在线式 Brix 监测仪,专为解决生产过程中浓度波动导致的产品质量不稳定、资源浪费、生产效率低等痛点而生。区别于传统人工抽检、离线分析等方式,该仪器以光学折射原理为核心,实现液体浓度的实时、连续、自动检测,广泛应用于食品饮料、制药、化工、锂电、半导体、水处理等行业的生产全流程控制。

二、核心技术原理与测量机制

2.1 临界角折射测量原理

CM-800α 基于斯涅尔定律(Snell's Law) 实现浓度测量,核心机制如下:
  1. 内置 LED 光源(近似 D 线波长)发射特定波长光线,经人工蓝宝石棱镜折射进入样品溶液;

  2. 光线在棱镜 - 样品界面发生折射,溶液浓度越高(Brix 值越大),折射率越大,临界角越小;

  3. 高精度光电探测器阵列捕捉临界角位置,将光学信号转换为电信号;

  4. 内置微处理器通过预校准曲线,将折射率直接换算为溶液 Brix 浓度值或特定物质浓度值,实时显示并输出数据。

该原理的核心优势在于浓度与折射率呈线性相关,无需化学试剂,避免污染样品,检测过程无损环保,且不受样品中悬浮颗粒、气泡等干扰因素影响。

2.2 宽范围温度补偿技术

生产过程中液体温度波动较大(通常 5~100℃),会影响折射率测量精度。CM-800α 内置高精度自动温度补偿系统(ATC),补偿范围 5.0~100.0℃,确保在生产环境温度变化和工艺温升时仍能提供稳定准确的测量结果,无需额外恒温设备。湿润表面可承受高达 160℃的温度,可安全进行 CIP(在线清洗)和 SIP(在线灭菌)操作。

三、关键技术参数与硬件配置

全流程浓度精准管控:ATAGO CM-800α 通用型在线折光仪技术解析

四、核心技术优势与创新点

4.1 超宽量程与高精度测量

  • 0.00~80.0% Brix 超宽量程:覆盖从低浓度水溶液到高浓度糖浆、化学溶液的全范围测量需求,一台仪器适配多种工艺环节;

  • ±0.1% 高精度:在全量程范围内保持稳定的测量精度,解决传统仪器高浓度段测量误差大的痛点;

  • 专用标度定制:支持多种物质专用浓度标度(如 NMP、氯化钙、氨水等),满足不同行业特定检测需求。

4.2 工业级耐用性与兼容性

  • IP67 防护等级:机身密封设计,可抵御生产环境中的水汽、粉尘、化学腐蚀等恶劣条件,适合安装在生产线关键位置;

  • CIP/SIP 兼容:湿润表面耐受 160℃高温,支持在线清洗和灭菌,减少人工清洁工作量,确保测量精度;

  • 耐腐蚀材质可选:标准 SUS 316L 不锈钢可升级为哈氏合金或钛合金,适配强酸强碱等特殊化学样品测量;

  • 防爆型号可选:本质安全型防爆设计,可用于化工厂和其他需要防爆设备的危险环境。

4.3 全自动化控制与数据追溯

  • 连续在线监测:24 小时不间断测量,替代人工定时抽检,消除人为误差和时间延迟,确保生产过程中浓度始终稳定在设定范围内;

  • 双数据输出:4-20mA 模拟信号和 RS-232C 数字信号同时输出,可直接接入工厂自动化系统,与自动加料 / 稀释装置联动,实现浓度的自动调节,减少人工干预,提升生产效率;

  • 数据存储与追溯:内置数据存储功能,可记录历史测量数据,便于工艺追溯与质量分析,满足 ISO、GMP 等质量体系要求。

4.4 低维护成本与长使用寿命

  • 无耗材检测:无需化学试剂、试纸等耗材,降低检测成本,符合绿色生产理念;

  • 长寿命 LED 光源:使用寿命长,无需频繁更换,降低维护频率和成本;

  • 一体化设计:检测部与演算部一体型紧凑设计,安装空间小,适配各种生产线布局。

五、典型应用场景与行业价值

5.1 食品饮料行业

  • 应用场景:果汁、饮料、果酱、糖浆、蜂蜜等产品的浓缩、混合、稀释过程浓度监测,确保产品可溶性固形物(Brix 值)符合标准;

  • 行业价值:某果汁厂使用后,产品浓度合格率从 95% 提升至 99.5%,浓缩能耗降低 15%,生产效率提升 20%。

5.2 制药行业

  • 应用场景:药液浓度、注射剂渗透压、中药提取液浓度等在线监测,满足 GMP 认证要求,确保药品质量稳定;

  • 行业价值:药品批次间差异减少,不良率降低,通过实时监测优化提取工艺,缩短生产周期。

5.3 化工与锂电行业

  • 应用场景:NMP 回收、氨水浓度、氯化钙溶液、酸碱溶液等浓度监测,适配化工反应过程和锂电材料生产;

  • 行业价值:某锂电企业 NMP 回收率提升 5%,化工原料消耗降低 8%,生产安全性提高。

5.4 半导体与电子行业

  • 应用场景:半导体清洗液、蚀刻液、显影液等浓度控制,确保芯片制造工艺稳定性;

  • 行业价值:芯片良率提升,生产成本降低,工艺参数可追溯,满足半导体行业严格的质量标准。

5.5 水处理与环保行业

  • 应用场景:工业废水处理、循环水浓度控制、清洗剂浓度监测等,确保处理效果符合环保标准;

  • 行业价值:废水处理成本降低,清洗剂使用效率提升,环保达标率 100%。

六、与传统检测方法的技术对比

全流程浓度精准管控:ATAGO CM-800α 通用型在线折光仪技术解析

七、安装与维护要点

7.1 标准安装流程

  1. 安装位置选择:选择液体循环管道的直管段,确保样品充分混合,避免气泡和沉积物影响测量;

  2. 管道安装:采用配套配件,法兰或螺纹连接,确保密封良好,避免泄漏;

  3. 电气连接:连接 DC 24V 电源,接入 RS-232C 或 4-20mA 信号至 PLC/DCS 系统;

  4. 校准:使用标准溶液进行校准,确保测量精度;

  5. 调试:设置浓度上下限报警值和自动控制参数,确保系统正常运行。

7.2 维护保养要点

  • 日常清洁:定期检查棱镜表面,如有污染,用清水或中性清洁剂清洗,保持表面清洁;

  • 定期校准:建议每月用标准溶液校准一次,确保测量精度;

  • 检查连接:定期检查管道连接和电气连接,确保无泄漏、无松动;

  • CIP/SIP 操作:按照设备说明书进行在线清洗和灭菌,避免样品残留影响测量;

  • 更换部件:如 LED 光源或探测器出现故障,及时更换,确保仪器正常运行;

  • 存放环境:如长期停用,应清洁后置于干燥、阴凉处,避免阳光直射、高温高湿环境。

八、总结与技术展望

ATAGO CM-800α 通用型在线折光仪以其超宽量程 + 高精度测量、工业级耐用性、全自动化控制、低维护成本等技术优势,成为多行业生产过程浓度控制的理想工具。它不仅解决了传统检测方法操作复杂、耗时、耗材成本高、无法实时控制的痛点,还能帮助企业实现生产全流程的数字化、精准化、自动化管控,降低生产成本,提升产品质量,增强市场竞争力。
随着工业 4.0 与智能制造的推进,在线检测仪器将朝着无线数据传输、云平台管理、AI 智能分析等方向发展。ATAGO 作为折光仪领域的企业,未来有望推出集成蓝牙 / Wi-Fi 模块的 CM-800α 系列升级版,实现测量数据的实时上传与远程监控,结合大数据分析技术,为企业提供浓度趋势预测和智能维护建议,助力企业构建更高效、智能的生产工艺管理体系。

技术文章要点速记

  1. 核心原理:临界角折射测量,浓度与折射率线性相关,无需化学试剂,不受悬浮颗粒干扰;

  2. 关键参数:0.00~80.0% Brix 量程,±0.1% 精度,0.01% 分辨率,2 秒响应,IP67 防护,5~100℃温度补偿,SUS 316L 接触材质(可选哈氏合金 / 钛合金);

  3. 核心优势:超宽量程高精度、工业级耐用、全自动化控制、低维护成本、多行业通用;

  4. 适用行业:食品饮料、制药、化工、锂电、半导体、水处理等;

  5. 安装维护:管道安装,定期校准,日常清洁,CIP/SIP 兼容,干燥存放。



扫码加微信,了解最新动态

扫码加微信
135-13548603853

Copyright © 2026 湖南中村贸易有限公司版权所有

技术支持:化工仪器网    sitemap.xml

备案号:湘ICP备2024066514号-6