酒精浓度在线检测是实现工艺监控、质量控制的关键环节，常见于酿酒、化工、制药、食品饮料等行业。检测方案需根据介质状态（气态 / 液态）、浓度范围、工况条件（温度、压力、腐蚀性） 选择适配的传感器和系统，以下是主流的技术方案、配置要点及应用注意事项：
一、 液态酒精在线检测方案
液态酒精的浓度检测核心是测量溶液中乙醇的体积分数或质量分数，主流技术分为物理法和电化学法两大类。
1. 密度法（振动管密度计）
原理：酒精溶液的密度随乙醇浓度变化呈固定规律（20℃时，纯水密度 1g/cm³，纯乙醇 0.789g/cm³），通过振动管传感器测量介质密度，再换算为酒精浓度。
适用场景：高浓度酒精溶液（如白酒、乙醇溶剂，浓度 5%~99%），无悬浮物、无气泡的清洁介质。
配置要点
安装方式：旁路安装（避免主管道杂质堵塞传感器），配置截止阀、过滤器；
温度补偿：密度受温度影响大，需集成温度传感器，仪表内置补偿算法；
品牌选型：安东帕（Anton Paar）、艾默生、横河等品牌的在线密度计精度可达 ±0.0001g/cm³。
优势：精度高、稳定性强，无耗材；缺点：对介质清洁度要求高，不适用于含固液混合物的场景。
2. 折光法（在线折光仪）
原理：利用酒精溶液的折射率与浓度的线性关系，通过测量光线折射角计算浓度。
适用场景：中低浓度酒精溶液（如啤酒、果酒、消毒水，浓度 0~50%），可耐受少量悬浮物。
配置要点
安装方式：插入式或流通式，插入深度需覆盖传感器检测窗口；
清洁维护：检测窗口易结垢，需配置自动清洗装置（如超声波清洗、喷淋清洗）；
选型参考：京都电子（KEM）、梅特勒 - 托利多、海默生等品牌，精度可达 ±0.1%。
优势：响应快（毫秒级）、安装便捷；缺点：易受温度影响，需定期校准。
3. 电化学法（燃料电池型传感器）
原理：乙醇分子在传感器电极表面发生氧化反应，产生的电流与酒精浓度成正比。
适用场景：极低浓度酒精检测（如发酵液、废水处理，浓度 0~5%）。
注意事项：传感器有使用寿命（1~2 年），需定期更换；介质中不能含有强氧化剂、重金属离子，否则会干扰检测。
二、 气态酒精在线检测方案
气态酒精检测主要用于环境监测（如车间防爆）、工艺尾气分析，核心是测量空气中乙醇的体积浓度（ppm 或 % LEL）。
1. 催化燃烧式传感器（% LEL 量程）
原理：乙醇气体在催化电极表面燃烧，产生的热量使电极电阻变化，通过电路转换为浓度信号。
适用场景：易燃易爆环境（如酒精灌装车间、储料仓），量程 0~100% LEL（乙醇爆炸下限为 3.3% VOL）。
配置要点
防爆等级：需选择 Ex d IIC T4 等防爆认证的传感器，适配工业危险环境；
安装位置：悬挂于泄漏点上方（乙醇气体密度比空气略小），高度 1~2m。
优势：抗干扰能力强，适用于复杂工业环境；缺点：不能区分酒精与其他可燃气体。
2. 红外吸收式传感器（ppm~% VOL 量程）
原理：乙醇分子对特定波长的红外光有特征吸收，吸收强度与气体浓度成正比。
适用场景：高精度浓度检测（如工艺尾气排放监测、密闭空间浓度分析），量程 0~10000ppm 或 0~10% VOL。
优势：选择性强（仅对乙醇响应），无耗材，寿命长；缺点：价格较高，对传感器校准要求高。
三、 系统集成与数据传输
工业场景中，在线检测系统需与 PLC/DCS 集成，实现实时监控和自动控制，典型配置流程：
传感器采集：将密度计 / 折光仪 / 气体传感器的 4-20mA 或 RS485 信号传输至变送器；
信号处理：变送器完成数据校准、温度补偿后，输出标准信号；
PLC/DCS 对接：通过模拟量模块（4-20mA）或通讯模块（Modbus RTU/TCP）将数据上传至控制系统；
报警与控制：设置浓度上下限阈值，超标时触发声光报警，或联动阀门、泵等执行器调整工艺参数。
四、 应用注意事项
介质兼容性：若酒精溶液含腐蚀性成分（如酸性、碱性物质），需选择耐腐蚀材质的传感器（如 316L 不锈钢、PTFE）；
校准周期：在线仪表需定期用标准浓度的酒精溶液 / 气体进行校准，周期一般为 1~3 个月；
防爆要求：在酒精生产、储存的危险区域，所有电气设备必须符合防爆标准，避免静电火花引发爆炸；
温度压力补偿：密度、折射率、气体浓度均受温度压力影响，仪表需内置补偿算法，或外接温压传感器。
