美国Brimrose公司Luminar4030微型自由空间近红外过程分析仪在混料机、制粒机检测方案

Luminar4030 混料机制粒机检测方案

一、Luminar4030   微型自由空间近红外过程分析仪

(一) 仪 器 介 绍

       Brimrose 新一代 固态 AOTF-NIR 微型自由空间过程分析仪是设计用来直接安装在生 产线上以漫反射方式进行非接触、非破坏测量粉末,固体,液体,凝胶等样品的化学和物 理性质的。微型设计使之具有更好的便携性和更高的实时过程应用的性/价比。同一台分析 仪只需要很少的努力就能够很容易地从一个检测点转移到另一个检测点。 最普遍的应用是 混料机、干燥机等。

       

LUMINAR4030 实际图片                                 随混料机转动的 4030

光谱仪工作时,每次旋转分析仪使用重力传感器,重力传感器会自动检测视窗前有无物料, 从而自动控制光谱仪在何时扫描光谱。扫描的光谱通过仪器上的无线网卡发送至外部计算机上, 利用 snap!及 The Unscrambler 化学计量学软件对光谱进行处理,从而显示混合过程的趋势,并 可同时进行被测物料的定量指标测试。

混合均匀度的测试不需要建立任何模型,当混料不均匀时,光谱差异比较大,当混合完成 时,光谱间的差异变的非常小。

当混合完成时,你可以从软件中看到。从而指示操作人员应该何时停止混料机的运行。 定量指标的测试必须建立模型。由化学计量学软件计算出各种成分的含量。 电源指示灯:当电池量低的时候发出警报,是由软件控制的。电池的更换不需关机重启。

(三)制粒机上应用说明

      制粒机的在线检测方案可以参考喷雾干燥器流化床干燥器的在线检测的两个方案。因为制粒机数量为 5 台,数量不多,建议用 Luminar4030 进行检测。

1. 喷雾干燥器Luminar 4030 自由空间光谱仪过程监测

                               

安装在喷雾干燥器上的光谱仪的光学模块                            不同湿度状态下的光谱图

                         

验证集图                                                                                            实时输出-趋势图

这是 Luminar 4030 近红外光谱仪在爱尔兰 FMC 工厂的干燥器上的应用,干燥器上靠着 蓝宝石视窗安装的 Luminar 4030 的光学模块,这允许我们不使用光纤和探头来监测过程进 度。通过视窗采集的典型光谱图可以看出水分的差异是显而易见的。来自校正集的验证集图, 显示监测湿度的能力是清晰的。典型的控制屏幕,是按照 FMC 的每一个说明图形化的,屏 幕显示了预测结果、一阶微分光谱和过程趋势,这是实时的关键特征。能够预知过程的发展 趋势,在产生废品以前能够修正过程以防止背离,产品能够非常均一地生产,对于象微晶纤 维素这样的赋形剂是非常重要的,以为它的均一性能够影响下一步的混合操作和随后的压 片。

2.光谱仪在流化床干燥器上的应用

(1) 漫反射探头与温度计安装在同一水平,象温度计探头一样穿过。

(2) 干燥过程实时结果显示。

(3) 能够在 Glatt 控制板上看到湿度值,及时反馈利用。

(4) 利用多路转换器一台仪器最 多可以监测 12 个流化床干燥器。

               

Glatt 流化床干燥器得到的一阶微分光谱             近红外和 Computrac 的比较

光纤探头安装在 Glatt 流化床干燥器内,探头的位置和温度计探头在同一高度。Luminar 3060 是多通道近红外光谱仪,一台仪器最多可以监测 12 个流化床干燥器,每个干燥器能够 在 1 分钟左右监测一次。监测过程也可以用Luminar 4030 自由空间型光谱仪通过视窗监测。 从 Glatt 流化床干燥器得到的一阶微分光谱,显示湿度能够很容易测量。近红外光谱仪的测 量结果和 Computrac 标准测量结果比较,SEP(预测值的标准偏差)为 0.127751,Corr(相关 系数)为 0.987449,结果非常好。分析仪的操作很好。


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