Applicazioni nell’Industria inline control...

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TOP 5 Applicazioni

nell’Industria Chimica

inline control

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0-10 Vol % Cl2

0-100 ppm Cl2

80-100 Vol % Cl2

Dosaggio mezzo filtrante

Carico

Filtro

Torbidità

Concentrazione Alogeni

Controllo Filtro

Colore e Concentrazione

Condensa e Acqua di Raffreddamento

Separazione di Fase

AcetaldeideAcetoneAcido ftallicoAcido acrilicoAcido per aceticoAlcool in acquaAcroleinaAcqua di calceAcqua in olioAcqua nel carburanteAldeideAmmoniacaAnilinaAPHAAromaticiAssorbimento UVASTMBenzeneBenzaldeideBTEXBiossido di titanioBiossido di zolfoBisfenolo ABromoCaffeinaCarbone attivoChetoniCloroCloruro di benzileClorobenzeneClorofillaConcentrazione di acquaCobaltoCODColoreCresoloCromoDicromatiDiossido di cloroEtilbenzeneFenoloFerroFosgeneFluoroGardnerHazenIodioIpocloritoLatticeMDI/MDAMonoclorobenzene (MCB)NaftalinaNichelNichel chimicoNitrobenzeneNOxOlio in acquaOzonoPalladioPermanganatoPerossido di idrogenoPlatinoPiridinaRameSospensioniStireneTDATolueneTOC (SAK 254)TorbiditàXilene

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Concentrazione Alogeni 04

Controllo fi ltro 06

Colore e Concentrazione 08

Condensa e Acqua 10 di Raffreddamento

Separazione di Fase 12

Principi di misura 14

Vantaggi 15

Contatti 16

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In molte fasi del processo, i fotometri optek aiutano ad as-sicurare ottime prestazioni del sistema.

optek è leader mondiale nella produzione di fotometri da processo. Con oltre 30.000 installazioni per diverse applicazioni e industrie, il nostro team fornisce il miglior servizio in termini di qualità, consulenza, supporto e performance a lungo termine in tutto il mondo.

I fotometri da processo optek forniscono il controllo affi dabile e preciso del processo industriale sia per i liquidi che per i gas. Utilizzando le tecnologie UV, VIS, NIR e Scattered Light, i fotometri optek misurano in linea i processi in continuo. L’alta qualità dei materiali utilizzati consente l’impiego dei fotometri optek per applicazioni con elevata temperatura, alta pressione e con fl uidi corrosivi.

Come partner globale per l’industria chimi-ca, optek offre le tecnologie più avanzate come amplifi cazione del segnale, accessori per la calibrazione in linea, PROFIBUS® PA, e interfaccia operatore multilingua per un facile utilizzo in campo. Il nostro supporto assicura la soddisfazione a lungo termine con programmi tipo “SpeedParts” e “SwapRepair” per fornire alla nostra cliente-la la massima effi cienza operativa, minimiz-zando i tempi e i costi di spedizione.

Ottimizza il tuo processo con optek.

inline control

Ottimizza il tuo processo I

Indice

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TOP 5 Applicazioni nell’industria chimica

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04 I Concentrazione Alogeni

optek fornisce all’industria chimica analizzatori fotometrici da processo di alta qualità. Installati nei punti nevral-gici dell’impianto questi analizzatori forniscono un elevatissimo ritorno di investimento.

optek C4000 convertitore fotometrico

Concentrazione cloroIl cloro ha un ruolo molto importante nei processi produttivi dell’industria chimica, farmaceutica, dei disinfettanti, degli agenti sbiancanti e degli insettici-di. L’ottimizzazione dei processi richie-de che le concentrazioni di cloro siano misurate in modo affi dabile e ripetitivo, spesso e volentieri anche in condizioni di esercizio gravose con elevate pres-sioni e alta temperatura, senza avere la possibilità di prelevare campioni.

Le misurazioni sono possibili sia nel campo dei ppm che dei % in fase gassosa e nel campo dei ppm in fase liquida. Sono disponibili opzionalmente versioni per alta pressione, alta tem-peratura e certifi cate ATEX e FM per l’impiego in area classifi cata.

Anche la misurazione di altri compo-nenti alogeni come bromo, iodio e fl uo-ro sono possibili sia in fase liquida che in fase gassosa.

MisurazioneI sensori optek a doppio fascio com-pensano automaticamente la torbidità di fondo o la presenza di altri compo-nenti utilizzando una seconda lunghez-za d’onda. I segnali da altri strumenti come trasmettitori di temperatura e di pressione possono essere utilizzati direttamente dal convertitore per la compensazione della concentrazione. Il convertitore C4000 accetta due segnali analogici 4…20 mA e fornisce l’indicazione della misura già compen-sata e trasmette con segnali 4…20 mA o PROFIBUS® PA.

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Come indicato nello schema, il cloro è misurato in ingresso al reattore per verifi care la reale concentrazione. Sull’uscita dell’esausto si può misu-rare la concentrazione di cloro in fase gassosa per prevenire le eccessive emissioni in atmosfera, che sono rego-lamentate dalla legislatura. Allo stesso tempo un sensore installato in by-pass o sulla linea di scarico assicura la cor-retta misurazione della concentrazione di cloro nella fase liquida. Controllan-do questi tre punti si garantiscono le migliori performance del processo e si riducono al minimo sia le perdite di prodotto che le emissioni in atmosfera.Dato che il prodotto è molto aggressi-

vo, le parti bagnate dell’analizzatore sono realizzate in materiale resistente alla corrosione come il Titanio o il TFM per la cella di misura, lo Zaffi ro per le fi nestre ed elastomeri fl uorurati per gli o-ring. Questi materiali hanno dimostrato la loro effi cienza con fl uidi estremamente aggressivi in numerose installazioni.

Effi cienza aumentataCon i sensori optek, negli impianti si misura in tempo reale la concentrazio-ne degli alogeni sia alle basse che alle alte concentrazioni e sia in fase liquida che in quella gassosa. La misurazione dei gas esausti previene l’inquinamen-to atmosferico oltre ad aiutare a ridurre l’eccesso di consumo di cloro non ne-cessario alla reazione. Controllando il carico al reattore in un loop dinamico si massimizza l’effi cienza produttiva e si minimizzano i costi.

Concentrazione Alogeni I

prodotto che le emissioni in atmosfera.Dato che il prodotto è molto aggressi-

optek AF26-EX sensore ad assorbimento a doppio canale

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0-100 ppm Cl2

80-100 Vol % Cl2

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06 I Controllo Filtro

Molti processi richiedono la fi ltrazione per chiarifi care il prodotto. Normalmen-te si parte da una fi ltrazione grossolana con separatori, decantatori o serbatoi di sedimentazione per arrivare alla fi ltrazione fi nale con farine fossili, terre diatomee o altri mezzi fi ltranti.

Installando un torbidimetro in ingresso al processo di fi ltrazione e tra i vari stadi intermedi è possibile intercettare, deviare o ricircolare il prodotto nel caso in cui risultasse essere troppo torbido, preservando così gli stadi successivi della produzione.

Linea di caricoOltre al controllo sul fi ltrato, molti pro-cessi richiedono un sensore ad assorbi-mento NIR modello AF16N in ingresso al fi ltro. Questo torbidimetro NIR misura il solido sospeso totale in continuo in modo che l’operatore possa regolare il dosaggio degli additivi di fi ltrazione o la portata in ingresso al fi ltro. Il monito-raggio continuo degli additivi consente un controllo accurato per assicurare la formazione del pannello fi ltrante in modo appropriato e uniforme. Questo ottimizza l’utilizzo degli additivi evitan-do sprechi e aumenta l’effi cienza del fi ltro nel tempo. Durante la formazione dello strato fi ltrante il prodotto si chia-rifi ca gradualmente, quando il sensore rileva che il prodotto è opportunamente chiarifi cato segnala al processore che il fi ltro è pronto.

Il sensore AF16N è anche utilizzato per prevenire il trasferimento di agglo-merati di solidi anomali che possono mandare in blocco il fi ltro. L’operatore defi nisce il valore massimo di torbidità in ingresso al fi ltro, in modo da poter gestire eventuali ricircoli o deviazioni a serbatoi di decantazione, piuttosto che separatori centrifughi. Questo previene il blocco del sistema di fi ltrazione.

Ottimizzazione del controlavaggioQuesto sensore può anche essere uti-lizzato per ottimizzare la fase di lavag-gio del fi ltro in contro fl usso, misurando la torbidità dell’acqua di lavaggio si ottimizzano i tempi e i consumi.

C4000 convertitore fotometrico

Dosaggio mezzo filtrante

Carico

Filtro

Torbidità

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Effi cienza della fi ltrazioneI fotometri optek possono controllare il dosaggio dei mezzi fi ltranti per as-sicurare una preparazione effi ciente ed uniforme del fi ltro. Questo riduce lo spreco dell’additivo fi ltrante ed estende il tempo di fi ltrazione dosando la giusta quantità necessaria per ottenere una fi ltrazione effi cace. L’eccedenza nel dosaggio degli additivi nel fi ltro riduce le performance dell’impianto aumen-tando lo spreco di prodotto. L’utilizzo di un sensore in linea optek riduce sensibilmente il rischio di bloc-caggi meccanici e di commettere errori da parte dell’operatore, evitando così costi aggiuntivi di rifi ltrazione, perdite di tempo, consumi energetici e riduzio-ne della qualità del prodotto. I sensori optek assicurano il raggiungimento del giusto standard qualitativo prima di passare alla fase successiva della produzione.

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07Controllo Filtro I

Linea del fi ltratoPer assicurare qualità del prodotto è necessario misurare e controllare la torbidità in uscita dal fi ltro. Un torbidimetro scattered light, modello TF16-N, rileva in modo preciso le con-centrazioni molto basse di solidi sospe-si da 0 – 0.5 a 0 – 500 ppm oppure da 0 – 0.2 a 0 – 200 FTU per ottenere la limpidezza desiderata del prodotto.

Installando un torbidimetro sulla linea del fi ltrato è possibile gestire automa-ticamente il ricircolo fi no al raggiungi-mento del livello di fi ltrazione desidera-to. Questo riduce i tempi di lavorazione e migliora le performance del fi ltro.I torbidimetri optek sono installati direttamente in linea e ottimizzano il rendimento del fi ltro rilevando imme-diatamente eventuali rotture o mal-funzionamenti della macchina. Questi strumenti consentono di ridurre o addi-rittura eliminare i campionamenti e le analisi da laboratorio.

Controllo qualitàE’ dimostrato che i torbidimetri optek sono utili per il controllo del processo e per garantire la qualità del prodotto assicurandone la costante limpidezza. La riduzione della perdita di prodotto, l’incremento della capacità di fi ltrazio-ne e l’ottimizzazione del consumo dei mezzi fi ltranti sono solo alcuni vantaggi che si ottengono utilizzando i torbidi-metri di processo optek.

gI torbidimetri optek sono installati direttamente in linea e ottimizzano il rendimento del fi ltro rilevando imme-diatamente eventuali rotture o mal-funzionamenti della macchina. Questi strumenti consentono di ridurre o addi-rittura eliminare i campionamenti e le analisi da laboratorio.

optek TF16-EX-N sensore di torbidità scattered light a doppio fascio

Tempo

Conc

entr

azio

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Prodotto chiarificato

Formazione dello strato filtrante

PreparazioneScompensi

del filtroRottura del filtro

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Le misurazioni del colore.Le misurazioni del colore dei liquidi sono importanti per poter mantenere il processo sotto controllo e garantire le specifi che qualitative. I cambiamenti di colore sono legati alle variabili di pro-cesso come il surriscaldamento, i rapporti di diluizione, la presenza di impurità e l’aspetto fi nale del prodotto. Con un fotometro in linea optek si ha in tempo reale un controllo preciso sulle variazioni di colore del prodotto.

Tipicamente le misurazioni del colore sono eseguite in laboratorio prelevan-do i campioni dalla linea e seguendo procedure visive o utilizzando analizza-tori da banco. I colorimetri optek pos-sono rilevare istantaneamente i cam-biamenti di colorazione direttamente in linea sul prodotto tal quale. Un fascio di luce focalizzato passa attraverso il prodotto, viene parzialmente assorbito diminuendo la sua intensità. Questo as-sorbimento dipende dalla lunghezza d’on-da e indica il colore del fl uido (es. tenore del giallo).

Il cambiamento è rilevato dal modulo ricevitore e convertito in un segnale. Utilizzando il convertitore C4000 il valore di assorbimento è facilmente correlabile alle unità di misura stan-dard come APHA/Hazen, Saybolt, ASTM o altre. Il convertitore visualizza local-mente la misurazione e la trasmette tramite l’uscita analogica in mA oppure via PROFIBUS® PA.

08 I Colore e Concentrazione

azioni del colore ratorio prelevan-

nea e seguendo lizzando analizza-metri optek pos-neamente i cam-ne direttamente al quale. Unato passa vieneto

La misurazione della concen-trazione.La misurazione è espressa in Concen-tration Unit (CU) a una determinata lunghezza d’onda ed è relativa alla concentrazione dei componenti che all’interno del prodotto interagiscono con la luce. La scelta della corretta lunghezza d’onda del fi ltro ottico e del cammino ottico appropriato determi-nano la precisione e la sensibilità della misura. Tanto più è selettiva la banda della lunghezza d’onda e lungo il cam-mino ottico, tanto più diventa sensibile la misurazione.

Ottimizzazione del processoLa rilevazione delle impurità, la pre-venzione e la riduzione delle perdite di prodotto, la verifi ca della qualità in tempo reale, la riduzione dei costi di laboratorio e di produzione, la preven-zione dell’inquinamento sono solamen-te alcuni dei benefi ci che si ottengono utilizzando un colorimetro in linea della optek.

optek AF26-EX-HT sensore ad assorbimento a doppio fascio

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Benefi t del C4000Calibrazione di fabbrica permanente per i sensori scattered light

Controllo delle funzioni di processo tramite remoto o PROFIBUS® PA

Datalogger integrato per il controllo qualità

Zero secondario per le funzioni di offset e slope

Impostazioni di unità di misura definite (APHA, Hazen, Saybolt, Gardner® , ASTM ….)

Menu multilingua selezionabile su 7 lingue: Tedesco, Inglese, Francese, Olandese, Spagnolo, Portoghese e Russo.

Disponibile in custodia antideflagrante.

09Colore e Concentrazione I

optek C4000 convertitore fotometrico

Applicazioni tipiche

Scale di colore (APHA/Hazen/Pt-Co, ASTM, Saybolt, Gardner® e altre scale)

Diossido di cloro

Deposito metalli (nichel, rame, cromo, ferro, cobalto, manganese)

Dosaggio coloranti o controllo decolorazioni

Rilevazione perdite o infiltrazioni

Rilevazione interfaccia tra prodotti, controllo dosaggi o miscelazioni

Controllo distillazioni

Controllo qualità solventi (APHA/HAZEN/Pt.Co., ppm ferro)

Misura di concentrazione additivi e catalizzatori coloranti (es. ferro in HCl)

Bagni galvanici (nichelatura)

Solfito di rame

Rapporto acqua/solvente

Ipoclorito

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Perdite negli scambiatori di caloreLa possibilità di rilevare delle perdite dagli scambiatori di calore è un’esi-genza estremamente sentita in molti processi industriali. Le aziende di tutti i settori industriali sempre più richie-dono la misura di concentrazione olio, aromatici, idrocarburi ecc… nel campo dei ppm. Per questo scopo i torbidime-tri in linea sono universalmente ricono-sciuti come la soluzione ideale.

La rilevazione delle tracce di olio in acqua fornisce un allarme di contami-nazione dell’acqua di condensa. Il torbidimetro scatterd light TF16-N riesce a rilevare facilmente que-ste tracce contaminanti nei circuiti degli scambiatori di calore, linee di riscaldamento e ritorni in caldaia.

Utilizzando i torbidimetri optek in linea è possibile rilevare la minima infi ltra-zione e pertanto è possibile intervenire prima che il danno sia irrimediabile o estremamente costoso ricondizionare il sistema. Anche i costi di gestione si riducono perché la manutenzione può essere programmata al meglio e ridurre così i tempi di fermo macchina. Questo assicura il corretto impiego dello scambiatore e riduce il rischio di formazione di colonie batteriche nelle linee di riscaldamento o di raffredda-mento.

CondensaI fotometri optek assicurano che l’acqua di condensa sia priva di con-taminanti permettendo così di poterla riutilizzare per generare vapore o per essere impiegata in altri servizi. Questo è sicuramente un vantaggio per la ge-stione dell’impianto, si riduce la quanti-tà di acqua da utilizzare, la quantità di prodotti chimici per il trattamento.

SedimentazioniC’è uno scambio di sedimentazioni in ogni rear in cui viene utilizzata l’ac-qua per riscaldare o per raffreddare. Il torbidimetro in linea optek è uno strumento utile per rilevare istantane-amente il potenziale rischiodi conta-minazione del processo.

Il torbidimetro scattered light modello TF16-N misura il contenuto totale delle particelle in sospensione sia solide che liquide (es. olio in acqua). Misurando nel campo del NIR, vicino infrarossi, eventuali cambiamenti di colore del fl uido non hanno effetto sulla misurazione.

10 I Condensa e acqua di raffreddamento

e di olio in e di contami-

ndensa.

tori diento e ritorni

optek in linea nima infi ltra-

solide che liquide (es. olioMisurando nel campo deinfrarossi, eventuali cambcolore del fl uido non hannsulla misurazione.

optek TF16-EX-HT-N sensore di torbidità scattered light a doppio fascio

Custodia in acciaio inox con convertitore optek C4000

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Condensa e acqua di raffreddamento I 11

Può essere anche vantaggioso monito-rare la condensa dalle contaminazioni in altro modo, come ad esempio con un sistema UV o un colorimetro (tenore di giallo) per rilevare idrocarburi, oli o aromatici disciolti. Questo è special-mente vero per chi riutilizza la conden-sa per generare vapore e minimizza gli sprechi di energia, di acqua e di prodot-ti chimici di trattamento.

Monitoraggio in lineaUtilizzando sensori in linea è possibile rilevare e isolare eventuali contaminan-ti prima che crei un danno importante all’impianto o alla produzione. I fotometri da processo optek aiutano a proteggere il processo e salvaguardano le utilities. Sono facili da installare e si ottiene un rapido ritorno di investi-mento.

La protezione delle apparecchiature, la rilevazione delle perdite e delle contaminazioni, la riduzione dell’uti-lizzo idrico, la riduzione dei rischi, la riduzione dei tempi di fermo macchina e l’ottimizzazione del consumo energetico sono solo alcuni benefi ci che si ottengono utilizzando i fotometri in linea optek.

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ne delle apparecchiature, e delle perdite e delle oni, la riduzione dell’uti-a riduzione dei rischi, la

ei tempi di fermo macchinazione del consumo

sono solo fi ci che si tilizzando

n linea

optek AF46-EX-HT sensore ad assorbimento UV a doppio fascio

optek C4000 convertitore fotometrico

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12 I Separazione di Fase

L’estrazione dei prodotti ad elevato valore aggiunto da fasi acquose, fasi organiche o fasi saline sono molto co-muni ed importanti nei processi produt-tivi dell’industria chimica.

Rilevazione della separazione di faseDurante la sedimentazione della mi-scela in un reattore a batch la fase acquosa si separa dalla fase organica. Questo processo può essere controllato facilmente, per esempio con un colo-rimetro a doppio fascio optek modello AF26, in uscita dal reattore per assicu-rare una perfetta separazione tra i due componenti. Ogni fase liquida presenta delle differenze di assorbimento della luce. Questa tecnica permette di ot-timizzare le separazioni di fase e allo stesso tempo di minimizzare le perdite di prodotto.

AutomazioneI sensori optek AF16 e AF26 riducono i costi di gestione dell’impianto, misu-rando il colore o la torbidità direttamen-te in linea. Non c’è più la necessità che l’operatore stia di fronte a una specula per vedere il punto di separazione e non si spreca più prodotto per gli interventi manuali errati sulle valvole deviatrici.

optek C4000 convertitore fotometrico

optek AF26 sensore ad assorbimento a doppio fascio

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Separazione di Fase I 13

Incremento della qualità del prodottoLa perdita di prodotto non è più un pro-blema quando si rilevano le separazio-ni di fase in linea. Controllare il cambio prodotto più velocemente è possibile con i misuratori in continuo optek. Ra-pidità del tempo di risposta e gestione automatica delle valvole assicurano un incremento della qualità del prodotto e migliorano il controllo del processo.

optek offre soluzioni su misura in base alle caratteristiche del prodotto e ai requisiti dell’impianto. E’ disponibile una vasta scelta di lunghezze d’onda dall’ultravioletti (UV) al visibile (VIS) fi no al vicino infrarossi (NIR), sono disponibili versioni certifi cate per area classifi cata.

La fase acquosa può essere rilevata in modo molto affi dabile indipendente-mente dalla composizione della fase organica.

I sensori in linea optek sono in grado di rilevare il minimo cambiamento nel pro-cesso che può essere gestito in modo appropriato dal sistema di controllo. Utilizzando il datalogger interno al con-vertitore C4000 è possibile registrare i dati di processo utili al QA/QC. Con il corretto monitoraggio delle separazioni di fase l’utilizzatore ha un ritorno di investimento incredibilmente rapido.

optek C4000 convertitore fotometrico

Accessorio di calibrazione optek (tracciabile NIST)

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Sensore AF16Assorbimento VIS e NIRMisura di concentrazione e colore a singolo fascio

Sensore AF26Assorbimento VISMisura di colore a doppio fascio con compensazione di torbidità

Sensore AF45Assorbimento UVMisura di concentrazione a singolo fascio con compensazione dell’intensità di luce sulla lampada

Sensore AF46Assorbimento UVMisura di concentrazione a doppio fascio con compensazione dell’intensità di luce sulla lampada

Sensore TF16Scattered light a 11° e assorbimento NIRMisura di torbidità a doppio fascio indipendente dal colore

14 I Principi di misura

Abs.

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11°

Abs.

Abs.

Abs.

Abs.Abs.

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Lampada Ricevitore

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Aspetti tecniciTemperature fino a 240°C (464°F)

Pressioni fino a 325 bar (4713 psi)

Dimensioni di linea da ¼” a 6”

Certificazioni ATEX e FM per aree classificate

Cammini ottici (OPL) da 1 mm a 1000 mm (dipende dal sensore)

Materiali di costruzione ad elevata resistenza per l’impiego in condizioni di processo molto severe

Filtri di riferimento per la verifica della calibrazione in linea (certificati NIST)

Convertitore C4000 universale per tutti i tipi di sensori optek (anche a doppio canale, due sensori collegati a un convertitore)

Software configurabile per una facile correlazione con la maggior parte delle unità di misura

(ppm, %, mg/l, APHA, Hazen, Pt-Co., Saybolt, Gardner® , ASTM ….)

Disponibile PROFIBUS® PA

Certificati ISO 9001:2000, ATEX, FM, PED, CE, HPO

Vantaggi I 15

Custodia antidefl agrante Ex d per convertitore optek C4000

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Interessato alle applicazioni con il Foundation Fieldbus?

Chiedi a optek!

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16 I Contatti

inline control

Potete visitare il nostro sito web per contattare i nostri distributori negli altri paesi.www.optek.com

Germanyoptek-Danulat GmbH Emscherbruchallee 2 45356 Essen / Germany Phone: +49 201 63409 0 Fax: +49 201 63409 999 E-Mail: [email protected]

USA optek-Danulat Inc. N118 W18748 Bunsen Drive Germantown WI 53022 / USA Phone: +1 262 437 3600 Toll free call: +1 800 371 4288 Fax: +1 262 437 3699 E-Mail: [email protected]

Singapore optek-Danulat Pte. Ltd. 25 Int’l Business Park #02-09 German Centre Singapore 609916 Phone: +65 6562 8292 Fax: +65 6562 8293 E-Mail: [email protected]

Chinaoptek-Danulat Shanghai Co., Ltd. Room 718 Building 1No.88 Keyuan RoadPudong ZhangjiangShanghai, China 201203 Phone: +86 21 2898 6326Fax: +86 21 2898 6325E-Mail: [email protected]

中国中国 优培德在线测量设备(上海)有限公司 上海张江科苑路88号德国中心718室 邮编:201203电话:+86-21-28986326传真:+86-21-28986325E-Mail: [email protected]