在稀土萃取分离过程中,常用于稀土萃取剂的皂化。稀土分离是一个复杂的过程,为了保证稀土分离的质量,提高自动控制程度。浓度的在线检测就是其中一项迫切需要攻克解决的难题。 长期以来,浓度的检测一直采用人工分析方法，费工费时，且测量精度差。而e-scan系列浓度计具有充分接触，实时快速，稳定可靠等优点。完全适用于稀土萃取分离过程中浓度的在线检测，测量精度0.1%。
1.测量原理（光学临界角法）
当光线自一种透明介质进入到另一种透明介质时,由于在两种不同介质中的传播速度不同,会产生折射现象,折射的方向和程度与介质的密度有关见下图。一般在第一介质中,入射光线与法线相交的角i,称为入射角;进入第二介质中折射后的光线与法线相交的角r,称为折射角。按照折射定律:光线入射角的正弦与折射角的正弦之比值等于一常数(常用n表示),且等于该光线在两种介质中速度之比。数学表达式为:
n称为第一介质对第二介质的相对折光率。 根据光学折、反射原理， 规定用空气作为第一介质(标准介质),溶液为第二介质,当光线从空气进入另一物质所得到的比值,就称为该物质的折光率。
光线自第一介质射入第二介质时,折射角r恒小于入射角i,但折射角r 随入射角i的增大而增大,当入射角i无限趋于90°时,折射角达到最高限度。此时的入射线称为掠入射线,折射角称为临界角(rc),折射线称为临界光线见图35中b。大于临界角的区域构成暗区,小于临界角的区域构成亮区。令i =90°,则临界角与折光率n 的关系为：
故只要测得临界角就可以求得折光率之值。在这种情况下,折光计的圆形视野中显示出一半受光,另一半不受光,形成明暗各半的现象。折光计就是根据这一原理来测定临界角,再计算出折光率的,即当折光计视野调节至明暗各一半时,光线的折射角即为临界角,并在折光计的刻度尺上可以读出物质的折光率。
2.基本配置
e-scan在线浓度分析仪分体式结构设计，分为传感器和变送器两部分。传感器由：蓝宝石棱镜（9mosh）、内置pt1000温度传感器、长寿命led光源（100000h）、3648像素分辨率ccd 传感器组成；变送器由：intel586sx133mhz的cpu，6.7寸（640×480象素）彩色lcd显示器，键盘， eprom存储卡及自动清洗系统组成。
3.工作方式
如图所示：
根据这一基本原理，选择已知棱镜的折射率，通过检测全反射临界角就可以方便地测出被检溶液的折射率，再根据折射率与溶液浓度的一一对应关系，可得到被测溶液的浓度。
e-scan refractometer型浓度仪采用高稳定度和长寿命的led光源和具有高分辨率、高灵敏度、3648个独立的象素点线性阵列的ccd（charge coupledevice)光电荷耦合器，内置pt1000温度传感器，构成led-ccd浓度传感器，配以intel586sx 133mhz控制的智能化变送器，可自动检测被测的温度和浓度，并对温度变化而引起的浓度变化作自动修正。
4.技术性能参数
仪器型号
e-scan型在线分析仪
过程流体
量程范围
0.00-30.00%
精确度
±0.1%
重复性&灵敏度
0.05%
工艺温度
-5-150℃
温度控制
自动温度补偿
微机处理器
intel586 sx  133mhz
材质&防护
316sssapphire teflon viton nema4x(ip67)
显示
6.7tft lcd
信号输出
4-20ma 0-10v ；可选：4-20ma隔离或0-20ma隔离
电源
85-260vac  50/60hz  50va
5.结论
      光学临界角的角度与的浓度和温度具有一一对应的关系。e-scan浓度计，将传感器安装在管道上，具有充分接触，实时在线，快速反映，稳定可靠，防腐蚀等优点，为稀土萃取分离过程中浓度的在线检测提供了手段，克服了浓度长期依赖人工化学分析测量精度差的问题。因测试精准稳定和明显的优越性，在中国化纤行业和各大设计院等实际大量在线使用e-scan在线分析仪，性能稳定、测试精准，运行良好。

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刘 铭
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