全球糖生产过程甘蔗和甜菜的精炼是一个复杂的化学工程过程，其核心在于高效提取和提纯蔗糖。这一复杂操作的关键在于精确的实时过程监控，而对于效率、质量和成本控制而言，没有什么比这更重要的了。在线密度测量.
糖生产过程
这蔗糖生产过程从根本上讲，该过程包括将稀释的糖汁浓缩成高浓度浆液，然后进行可控结晶。这一转变完全取决于两个关键阶段的密度控制：
第一步：蒸发和浓缩
经过初步压榨和澄清后，得到的糖汁是一种低密度的稀溶液（蔗糖含量约为15%～20%）。这种糖汁必须在多效蒸发器中进行浓缩。通过加热快速去除水分，液体转化为浓度显著提高（60%～70%）和密度的浓缩糖浆。
浓度不足的风险：浓度不足（密度低）意味着蒸发器工作负荷不够。将低密度液体送入结晶器会延长后续的沸腾时间，导致蒸汽消耗过量，而蒸汽是生产过程中的一个重要组成部分。成本.
过浓（结垢）风险：相反，如果密度过高，浆液会过早达到饱和状态。过饱和这会导致晶体迅速形成并附着在蒸发器管壁上，这种现象称为结垢或污垢。这种堵塞需要耗时耗力的停机清洗，从而大幅降低工厂效率。效率.
步骤 2：结晶前调整和煮沸
浓缩浆料是结晶罐的进料，或者真空盘在复杂的流程之前沸腾（晶体生长）开始时，必须精确调节液体的密度以达到所需的水平。过饱和这决定了最终晶体的特性。
低密度（过饱和度不足）的影响：如果密度太低，蔗糖晶体颗粒会缓慢生长，可能重新溶解到溶液中，或者形成过小且不均匀的颗粒。这最终会影响最终产品的粒度分布，并影响纯度.
高密度（过饱和）的影响：过高的密度会导致过饱和度过高。这会导致晶体生长过快，从而造成阻塞或堵塞等不良后果。封装杂质（例如色素）存在于母液中。成品糖本应是高纯度白糖，但却会变色（例如，变成黄色或“红糖”），从而无法满足严格的标准。质量标准.
密度蔗糖浆可作为其定量、连续的衡量指标糖含量（白利糖度)由于白利糖度决定了口感、质地和纯度，因此需要高精度地精确监测其密度。糖密度计这是确保最终产品质量最有效的方法。密度控制方面的微小偏差很容易导致糖度偏差达到 0.8–1.2 Brix，对于口味和纯度至关重要的产品而言，这是显著且不可接受的偏差。使用专用设备可以有效解决这个问题。测量液体糖密度的设备对于现代生产而言，这是不可妥协的。
测量技术：在线密度控制工具
选择正确的用于测量糖含量的密度计测量结果很大程度上取决于工艺阶段和所需的精度。目前，在线糖密度测量市场主要由三种技术主导：科里奥利密度计、折射仪密度计和超声波密度计。
| 技术 | 工作原理 | 关键绩效指标（KPI） | 比较分析 |
| 测量流体质量流经振荡管时引起的频率和相位变化。密度由管的共振频率推导得出。 | 高精度（±0.0001 g/cm3 或更优）。不受流速或粘度的影响直接测量真实质量密度。 | 准确度基准具有真实密度。初始成本较高。需要稳定的安装以最大程度地减少振动影响。非常适合关键高价值物流和最终产品。 | |
| 在线折射仪 | 测量溶液的折射率（RI）。折射率与溶解固体（白利糖度）成正比。 | 稳定性高。直接测量白利糖度（通常为±0.05 Brix）。响应速度快。 | 非常适合集中注意力对悬浮固体、气泡和污垢敏感（需要内置清洁机制）。最常用于蒸发器控制。 |
| 超声波密度计 | 测量声音在流体中的速度。声速是流体密度和可压缩性的函数。 | 精度高（±0.001 g/cm3）。抗污能力强，且无侵入性。 | 适用于高粘度/高浆料流与折射仪相比，受晶体/颗粒物的影响较小。但气泡和温度变化会影响其精度。 |
应用与选择：技术与工艺阶段的匹配
选择标准糖密度计必须根据流体的具体特性和每个阶段所需的控制目标进行调整。蔗糖生产过程.
| 糖生产阶段 | 流体特性 | 控制目标 | 推荐技术及原理 |
| 蒸发/浓缩 | 中等密度（20-70 Brix），低至中等粘度，高温。 | 精确确定蒸发终点节约能源并防止结垢。 | 在线折射仪（快速、直接的白利糖度读数，适用于清澈的果汁）。科里奥利（关键过程控制的最高精度）。 |
| 结晶/沸腾 | 高密度（>80 Brix），极高粘度，存在悬浮物蔗糖晶体（糖膏），高温。 | 控制过饱和（晶体生长速率）并确定滴点。 | 超声波密度计（耐高粘度及晶体/固体）科里奥利（提供质量平衡的最佳真实密度，比其他类型的密度更不易受粘度问题的影响）。 |
| 熔炼/精炼 | 果汁浓度适中，相对干净清澈。 | 质量控制和确保在进一步加工前进行精确稀释/浓缩。 | 在线折射仪（经济高效，适用于清澈的水流）科里奥利（最终质量检查） |
| 成品（酒液/糖浆） | 密度稳定，清澈，通常在室温下即可使用。 | 最终产品质量检查。 | 科里奥利密度计（为认证和贸易提供最高精度）。 |
这朗米特糖浆密度计基于稳健而精确的原理，通常会被放置在精度和可靠性至关重要的关键控制点，例如浓缩浆料进料或最终产品线。
糖浆密度计
这糖密度计也称为波美度糖浆密度计或者白利糖度计是一个在线过程密度计适用于含糖溶液适用于管道或储罐。该测量方法不受液体电导率、颜色和透明度的影响，确保了极高的可靠性。用户可获得0.05%~0.1%的测量精度。
高级控制与优化
当实时数据被整合到高级控制策略中，超越简单的手动调整时，在线密度测量的真正价值才能得以释放。
先进过程控制策略
结晶过饱和度控制：糖膏密度（及其对应的白利糖度）是专用糖膏的主要输入参数。PID控制回路它控制母液或水的添加速率。这使得动态调整成为可能。过饱和度使其保持在晶体最佳生长所需的狭窄范围内——速度要足够慢以防止杂质包裹，但速度要足够快以获得最大产量。
蒸发终点控制：高精度科里奥利仪或折射仪可将数据传输至控制器，控制器计算质量平衡并控制多效蒸发器上的蒸汽阀。这确保蒸发器能够切断蒸汽供应或转移产品。确切地当达到目标密度时，即可实现精确控制蒸发终点并节约能源。
数据融合与智能分析：将密度数据与温度、流速和压力读数相结合，可以实现高精度、温度补偿的密度和白利糖度计算。此外，采用智能分析通过机器学习可以预测潜在的污垢事件（例如，局部密度快速增加），从而在它们发生之前采取预防措施。
质量稳定性：可量化的益处
实施精确测量的直接影响在线密度计关于改进和维护产品质量稳定性既具有重要意义又可量化：
纯度提升：通过基于密度控制过饱和度，该行业可以最大限度地减少杂质包封。这最终可显著改善糖的质量。偏光镜读数（pol）以及颜色等级（例如，保持 ICUMSA 颜色单位低于优质白糖的目标值）。
产量稳定性：稳定的密度控制确保糖膏中可回收糖的含量（纯度）批次间保持一致，最大限度地减少最终糖蜜流中的损失，并提供可靠的品质。蔗糖生产过程产量预测。
减少返工和浪费：首次尝试即达到目标规格，可减少昂贵的返工（对不合格糖进行再加工）的需求，从而节省能源和时间，进而显著提高整体性能。效率.
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发布时间：2025年10月15日
