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“慧眼”識(shí)過(guò)濾：在線濁度替您監(jiān)測(cè)濾膜完整性及濾液質(zhì)量
過(guò)濾是分離純化過(guò)程中重要的操作步驟之一，對(duì)最終產(chǎn)品的純度和收率至關(guān)重要。濁度是監(jiān)測(cè)過(guò)濾性能的直接指標(biāo)，通過(guò)在線濁度監(jiān)測(cè)可以實(shí)時(shí)反映濾液中“顆粒物”的含量和雜質(zhì)的相關(guān)信息。
對(duì)生產(chǎn)過(guò)程而言，在線濁度監(jiān)測(cè)一方面提升生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化程度，減少人工取樣測(cè)量工作量，提升生產(chǎn)效率和良率。另一方面，通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)收集，優(yōu)化過(guò)程和工藝參數(shù)。
例如，在板框過(guò)濾的過(guò)程中，初始階段濾餅形成的同時(shí)濁度值不斷降低，通過(guò)在線濁度可以判斷產(chǎn)品何時(shí)符合質(zhì)量要求、濾布是否發(fā)生穿透等情況，并進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。
在細(xì)胞收獲液澄清時(shí)采用的深層過(guò)濾，為防止對(duì)后續(xù)除菌濾器及層析工藝等造成過(guò)大負(fù)荷，大多對(duì)濾出液濁度要求小于20NTU。深層過(guò)濾中載量也是一個(gè)重要的指標(biāo)，膜包進(jìn)出口壓差是衡量載量簡(jiǎn)單易用的指標(biāo)之一。然而，壓差是一個(gè)間接的指標(biāo)，無(wú)法判斷濾液質(zhì)量是否真正符合要求。
相對(duì)于壓力檢測(cè)的方法，濁度則更直觀。實(shí)際操作中，取決于流量和介質(zhì)種類(lèi)，壓力上升時(shí)，濁度值可能仍然較低，此時(shí)以壓力指標(biāo)作為過(guò)濾終點(diǎn)會(huì)造成膜包耗材的浪費(fèi)。相反，對(duì)于濁度明顯上升而壓力值仍然較低的情況，以壓力指標(biāo)作為過(guò)濾終點(diǎn)會(huì)造成濾液中雜質(zhì)含量超標(biāo)。而對(duì)于膜包逐漸破損的情況，在發(fā)生微小的滲透時(shí)，壓差不會(huì)出現(xiàn)明顯的變化，濁度則可以檢測(cè)到這些“偷偷穿透的顆粒”。
基于散射-透射比值法的濁度傳感器
濁度測(cè)量通常基于散射、透射（吸收）、或散射-透射比值法三種原理。
實(shí)際上，單純使用吸收或散射的方法，時(shí)常受到介質(zhì)顏色、氣泡等因素的干擾；基于散射-透射比值法測(cè)量濁度可有效減少相關(guān)因素干擾，這是因?yàn)樯⑸涔鈴?qiáng)度和透射光強(qiáng)度在干擾因素發(fā)生時(shí)會(huì)有同步的變化，二者的比值可以補(bǔ)償干擾因素造成的誤差。
散射濁度一般選擇前向、側(cè)向及背向的散射角，以90°散射濁度為例，其數(shù)值大小為90°散射光強(qiáng)度和透射光強(qiáng)度的比值。
散射-透射比值法濁度測(cè)量原理示意圖
雙角度濁度+色度的緊湊型設(shè)計(jì)
梅特勒托利多InPro86X0ie濁度傳感器基于比值法測(cè)量原理，可提供雙角度濁度和色度檢測(cè)，同時(shí)測(cè)量側(cè)向90°和前向25°濁度值，及色度值。
圖為InPro86X0ie濁度傳感器
值得注意的是，不同尺寸的顆粒物在不同散射方向上的信號(hào)強(qiáng)度不同。一般而言，隨著顆粒物直徑接近、超過(guò)檢測(cè)波長(zhǎng)，前向散射光的強(qiáng)度將會(huì)顯著變強(qiáng)，在監(jiān)測(cè)濾膜穿透時(shí)往往更加靈敏。通過(guò)比較側(cè)向和前向濁度值的趨勢(shì)異同和相對(duì)大小，可幫助判斷濾液組分是否發(fā)生了變化。
雙角度濁度監(jiān)測(cè)濾液質(zhì)量
InPro86X0ie傳感器提供色度測(cè)量的功能，在測(cè)量濁度的同時(shí)反映溶液顏色的變化；有助于控制產(chǎn)品質(zhì)量和批次一致性。
從工藝研發(fā)到生產(chǎn)規(guī)模的無(wú)縫放大
在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，使用不同設(shè)備測(cè)量同一個(gè)物料會(huì)產(chǎn)生不同的濁度值，為獲得一致的測(cè)量數(shù)據(jù)，常需要對(duì)傳感器進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)擬合。InPro86X0ie既可以使用流通池安裝的方式用于實(shí)驗(yàn)室工藝開(kāi)發(fā)/小試階段，也可以通過(guò)管道安裝的方式用于工業(yè)級(jí)/商業(yè)化生產(chǎn)。通過(guò)使用相同的技術(shù)方案，避免不同測(cè)量場(chǎng)景下數(shù)據(jù)比對(duì)的一致性問(wèn)題以及繁瑣的校準(zhǔn)操作。
(a). 流通池式安裝
(b).管道式安裝
InPro86X0ie濁度傳感器安裝方式
通過(guò)在線傳感器可將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)紻CS等控制系統(tǒng)，測(cè)量數(shù)據(jù)間隔可低至1秒鐘，真正實(shí)現(xiàn)原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，避免遺漏過(guò)程變化的信息。根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)，可進(jìn)一步對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，提升產(chǎn)能和收率。
"慧眼"識(shí)過(guò)濾，清晰監(jiān)控生產(chǎn)質(zhì)量
梅特勒托利多在線濁度傳感器可以替代操作人員現(xiàn)場(chǎng)觀察物料狀態(tài)的工作，充當(dāng)過(guò)濾系統(tǒng)中的一雙“慧眼”，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濾膜完整性及濾液質(zhì)量，提升生產(chǎn)產(chǎn)率和批次一致性！
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