結(jié)晶工藝是在化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)被廣泛應(yīng)用的生產(chǎn)過(guò)程，一般分為蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶兩種類型。蒸發(fā)結(jié)晶是以蒸發(fā)溶劑的方式獲得過(guò)飽和溶液，并析出晶體的過(guò)程；降溫結(jié)晶是以降低溫度的方式獲得過(guò)飽和溶液，并析出晶體的過(guò)程；溶解度對(duì)溫度不敏感的溶質(zhì)應(yīng)選用前者，對(duì)溫度敏感的溶質(zhì)可選擇后者。
生產(chǎn)過(guò)程中，結(jié)出顆粒大且粒度分布均勻的晶體是所有結(jié)晶工藝的設(shè)計(jì)目標(biāo)，晶漿的過(guò)飽和度是晶核形成和晶體成長(zhǎng)的主要推動(dòng)力，直接影響著生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。過(guò)飽和度越大，晶體成長(zhǎng)速率越快，生產(chǎn)效率越高，但若過(guò)大，超過(guò)介穩(wěn)區(qū)極限，則會(huì)自發(fā)生成大量細(xì)小晶核，影響晶體粒度和分布。因此必須準(zhǔn)確控制晶漿的過(guò)飽和度，保證晶體成長(zhǎng)速率的同時(shí)，抑制晶核形成速率。
我們知道，晶漿過(guò)飽和度大小取決于其產(chǎn)生速率和消耗速率的動(dòng)態(tài)平衡，在此過(guò)程中，晶漿的固含量在其中有著重要的影響：固含量過(guò)低，設(shè)備內(nèi)晶體總表面積小，造成過(guò)飽和度消除的慢而越過(guò)介穩(wěn)區(qū)，成核占優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致自發(fā)生成大量細(xì)小晶核，降低產(chǎn)品質(zhì)量；固含量較高，設(shè)備內(nèi)晶體有足夠的結(jié)晶表面積，有效保證晶漿過(guò)飽和度在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)，生長(zhǎng)占優(yōu)勢(shì)，減少晶核產(chǎn)生，有利于晶體長(zhǎng)大；但如果固含量過(guò)高，則會(huì)加大晶體之間的碰撞機(jī)會(huì)，加劇晶體與管路、器壁及攪拌葉輪之間的摩擦，導(dǎo)致晶體破裂并產(chǎn)生過(guò)量二次晶核；
因此，合適的固含量可有效減少晶體自發(fā)成核及二次成核機(jī)率，并有效促進(jìn)晶體長(zhǎng)大，提高產(chǎn)品質(zhì)量，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需及時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量和控制。但由于市場(chǎng)上沒(méi)有直接測(cè)量晶漿固含量的儀表，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一測(cè)量目標(biāo)，目前行業(yè)內(nèi)通行的做法是采用測(cè)量晶漿密度的方法，利用其與固含量具有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系，來(lái)間接實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程控制。
在結(jié)晶工藝中常見的主要有質(zhì)量流量計(jì)和差壓密度計(jì)兩種密度測(cè)量方法：
質(zhì)量流量計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，測(cè)量介質(zhì)范圍廣，測(cè)量結(jié)果不受工藝壓力、溫度等參數(shù)的影響，并且可進(jìn)行質(zhì)量、密度、溫度等多參數(shù)測(cè)量。主要缺點(diǎn)是：價(jià)格貴，維修成本高，一般企業(yè)承受能力有限；測(cè)量管內(nèi)壁易受到介質(zhì)磨損，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確或儀表?yè)p壞；測(cè)量管易造成堵塞，影響測(cè)量結(jié)果；安裝管道的振動(dòng)也會(huì)影響測(cè)量精度等。
差壓密度計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，價(jià)格相對(duì)便宜。主要缺點(diǎn)是測(cè)量精度較低；傳感器膜片粘上結(jié)晶顆粒以及漿液的流動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確；管路容易造成堵塞而不能正常工作，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致停車。
但以上兩種儀表在測(cè)量過(guò)程中都存在著一些問(wèn)題，只是苦于沒(méi)有更好解決方案，導(dǎo)致目前很多場(chǎng)合還在采用這兩種方式。由江蘇迅創(chuàng)科技有限公司研發(fā)的一款超聲波固含量在線檢測(cè)儀（如下圖），因其不僅可直接測(cè)量晶漿固含量，而且測(cè)量精度、產(chǎn)品壽命、管路結(jié)構(gòu)克服了以上兩款儀表存在的一些缺點(diǎn)，獲得不少結(jié)晶工藝技術(shù)人員的認(rèn)可。
一、測(cè)量原理：
該產(chǎn)品采用了超聲波檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)發(fā)射探頭發(fā)射一定頻率和強(qiáng)度的超聲波并由接收探頭接收，由于漿液中的晶體顆粒對(duì)超聲波具有吸收和散射作用，導(dǎo)致超聲波信號(hào)發(fā)生一定程度衰減，而衰減程度與漿液中晶體顆粒的濃度、粒度呈一定的線性關(guān)系。通過(guò)接收到衰減后超聲波信號(hào)的幅值，并依據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出晶漿的固含量。
工作原理
二、技術(shù)參數(shù)：
三、產(chǎn)品特點(diǎn)與應(yīng)用：
1、直接測(cè)量晶漿固含量。以往工況都是通過(guò)密度指標(biāo)控制工藝，其雖與固含量有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系，但并不完全一致，而密度值并不是影響工藝質(zhì)量的直接指標(biāo)，直接指標(biāo)是晶漿固含量，該產(chǎn)品可直接測(cè)出晶漿固含量，有效控制工藝進(jìn)程；
2、非接觸式測(cè)量。該產(chǎn)品傳感器貼在管道外壁，與管道介質(zhì)之間隔著透聲玻璃，不發(fā)生直接接觸，因此傳感器不受介質(zhì)特性以及腐蝕性影響；
3、產(chǎn)品管段為直管段，介質(zhì)在內(nèi)部流動(dòng)受到阻力小，因此摩擦力也小，管道不易因磨損導(dǎo)致?lián)p壞，即使有一些磨損，也不會(huì)影響到儀表的測(cè)量精度；
4、多種材質(zhì)選擇。根據(jù)工藝特性不同，儀表的主管段材質(zhì)可進(jìn)行多種選擇，滿足絕大多數(shù)客戶及工況要求；
5、該儀表安裝于垂直管段（晶漿自下而上），可安裝于循環(huán)管路的旁通管上，以便檢修及維護(hù)時(shí)不影響企業(yè)正常生產(chǎn)。
安裝方式
四、總結(jié)：
該產(chǎn)品較好的解決了結(jié)晶工藝晶漿固含量的測(cè)量與控制，因其價(jià)格適中、性能優(yōu)異的高性價(jià)比，越來(lái)越多的獲得蒸發(fā)結(jié)晶行業(yè)的垂青，并將逐漸取代原有的密度測(cè)量方式。另外，隨著該產(chǎn)品的廣泛采用，也將改變多年來(lái)延用密度指標(biāo)的固有習(xí)慣，引導(dǎo)市場(chǎng)接受固含量指標(biāo)的工藝過(guò)程控制。
