Промышленно надежный лазерный гранулометр для анализа дисперсного состава аэрозолей и спреев

Разработанный, чтобы выдерживать суровые условия производственной среды, Insitec Spray использует технологию лазерной дифракции для измерения капель и сухих частиц размером от 0,1 мкм до 2500 мкм. Способный измерять даже высококонцентрированные спреи и аэрозоли, Insitec Spray обеспечивает мониторинг и контроль в режиме реального времени, 24/7.

фармацевтична промисловість
аналіз навколишнього серидовища
сільське господарство та харчова промисловість

Промышленные лазерные гранулометры Insitec Spray - это полностью автоматизированный анализ технологических процессов и продуктов распыления, измерение размеров частиц аэрозолей и спреев in situ, в режиме реального времени. Датчики используются для контроля гранулометрического состава в аэродинамических трубах и метеорологических камерах, для характеризации дисперсного состава бытовых аэрозолей и продуктов личной гигиены, а также для мониторинга непрерывных и периодических технологических процессов, таких как распылительная сушка.

Обзор анализатора Insitec Spray

Анализаторы размера частиц Insitec Spray обеспечивают полностью автоматизированное измерение размера частиц распылителей и аэрозолей в реальном времени. Они используются для мониторинга условий в аэродинамических трубах и атмосферных камерах, для характеристики бытовых аэрозолей и средств личной гигиены, а также для мониторинга периодических и непрерывных процессов, таких как распылительная сушка.

Каждая система Insitec Spray предлагает:

Аппаратное обеспечение базовой модели, изготовленное по стандартам GAMP5 и совместимое с требованиями CIP/SIP для удовлетворения конкретных производственных спецификаций.
Простое в использовании программное обеспечение и полностью автоматизированную работу, что минимизирует требования к обучению и высвобождает время оператора.
Интеграция с существующими платформами управления для упрощения разработки протоколов автоматизированного управления.
Высокая надежность >95% с небольшим количеством простоев, минимальным обслуживанием и максимальной рентабельностью инвестиций.

Функции и преимущества

Общее

Каждую установку Insitec настраивают с учетом конкретной задачи. Возможны различные решения: от самых простых, эксплуатируемых в непосредственной близости к линии, с ручной загрузкой образцов, и до полностью автоматизированных комплексов, используемых для непрерывного мониторинга и многопараметрического управления. Malvern Panalytical работает в сотрудничестве с клиентами, своевременно предоставляя экспертные данные, аппаратное и программное обеспечение для необходимых задач. Такой подход обуславливает технически и экономически эффективную реализацию проекта и обеспечивает высокую рентабельность.

Факторы успеха

Успех анализа процессов зависит от детального учета трех критических составляющих:

Интерфейс сопряжения с технологическим процессом (система пробоотбора)
Гранулометрический анализ образца
Представление и использование данных анализа размеров частиц

Интерфейс сопряжения с технологическим процессом

Системы Insitec представляют собой промышленное оборудование, применяемое на производственных предприятиях. Корректный интерфейс сопряжения анализатора с технологической линией - основа длительного и адекватного функционирования системы.

Malvern Panalytical предлагает надежные технологии для широкого диапазона областей применения спреев. Комплексы на базе анализаторов Insitec так же могут эксплуатироваться в непосредственной близости от технологической линии в полуавтоматическом режиме и контролироваться оператором (опционально оснащаться устройством для ручной пробозагрузки жидкого и порошкообразного образца). Для непрерывного автоматизированного мониторинга, анализаторы Insitec интегрируются в технологический процесс. Гибко конфигурируемая конструкция лазерного анализатора размеров частиц Insitec Spray позволяет реализовать оптимальное позиционирование блоков источника и приемника сигнала для исследования или мониторинга спрея. Система предназначена для текущего гранулометрического анализа как на пилотных, так и крупных промышленных производствах. Высокая эксплуатационная надежность инструментария позволяет минимизировать требования к техническому обслуживанию лазерного гранулометра, а качественно проработанный конструктив исключает влияние на технологический поток.

Анализ образцов

Реализованный в системах Insitec метод лазерной дифракции позволяет быстро определять размеры частиц. При анализе спреев для получения результата полного гранулометрического состава продукта (распределение частиц по размерам) требуется менее секунды, что позволяет осуществлять практически непрерывный мониторинг процесса. Благодаря высокой скорости регистрации данных, возможен эффективный мониторинг кратковременной нестабильности (флуктуаций) дисперсного состава и концентрации спрея.

Лазерные гранулометры Insitec непосредственно анализируют спреи или аэрозоли, концентрация частиц в которых может быть очень высока. Запатентованные алгоритмы учета многократного рассеивания (характерного для высококонцентрированных систем) корректируют концентрационно-зависимый эффект повторного (многократного) рассеивания света несколькими частицами до попадания в детектор и гарантируют объективность данных гранулометрического анализа продуктов распыления. В результате информация о размерах становится надежной даже при высоких концентрациях аэрозолей и спреев.

Системы Insitec позволяют своевременно получать надежные объективные данные о полном гранулометрическом составе продукта (полное распределение частиц по размерам). Эти данные являются надежной базой для лучшего контроля технологического процесса, как при ручном, так и автоматизированном управлении.

Представление и использование данных

Системы Insitec можно интегрировать в производственный процесс. Как правило, управление их работой осуществляется из центральной диспетчерской, а данные анализа являются базой для принятия решений. Функциональное программное обеспечение упрощает интеграцию аналитических комплексов, интерпретацию и использование данных.

Программный пакет Malvern Link II предоставляет функционал, необходимый для интеграции анализаторов Insitec с используемыми системами управления производством и автоматизации управления технологическим процессом. ПО позволяет контролировать работу анализатора с управляющего ПК или через графический интерфейс (мнемосхему) существующей управляющей платформы. Важно отметить, что Malvern Link II может использоваться не только для интеграции лазерных гранулометров Insitec. ПО позволяет значительно упростить интеграцию с другими типами оборудования, и, таким образом, реализацию стратегий многопараметрического (продвинутого) управления.

Программный пакет RTSizer используется для управления работой анализатора и реализует простое и удобное представление и доступ к данным гранулометрического анализа. Сохранение всех данных (истории регистрации) позволяет проводить "покадровый" анализ распыления и исчерпывающе характеризовать динамику процесса. Формат вывода данных конфигурируется в соответствии с нормативами конкретного производства и/или требованиями пользователя.

Данные анализа размеров частиц, получаемые с помощью лазерных гранулометров Insitec, используются для следующего:

Лучшее понимание технологических процессов
Мгновенное детектирование сбоев и изменений в работе технологического оборудования и процессов.
Оптимизация технологических процессов.
Автоматизация управления технологическими процессами

Учитывая, что результат измерения - полный гранулометрический состав продукта (полное распределение частиц по размерам), мониторинг и контроль возможен на основании любых размерных фракций. Данные лазерной гранулометрии в потоке, получаемые с помощью анализаторов размеров частиц Insitec, позволяют реализовать оптимальные стратегии при ручном или полностью автоматизированном управлении технологическими процессами и, таким образом, повышать производственную и экономическую эффективность предприятий.

Лазерная дифракция

Лазерная дифракция - широко применяемая технология анализа размеров частиц, пригодная для материалов, размер частиц которых составляет от сотен нанометров до нескольких миллиметров.

Преимущества лазерной дифракции:

Широкий динамический диапазон: начиная от размера менее микрона и заканчивая несколькими миллиметрами.
Быстрые измерения: получение результатов менее чем за минуту.
Высокая повторяемость - за счет анализа большого количества частиц в каждом измерении.
Непрерывный контроль и управление процессом диспергирования частиц.
Высокая производительность - сотни измерений в день.
Отсутствие необходимости калибровки - простая верификация осуществляется с использованием эталонных материалов.
Общепризнанная технология, требования к которой определяет стандарт ISO13320 (2009).

Принцип действия

Определение распределения частиц по размерам методом лазерной дифракции основывается на измерении углового распределения интенсивности рассеянного света при прохождении лазерного луча через диспергированный образец. Крупные частицы преимущественно рассеивают свет под малыми углами к лазерному пучку, тогда как мелкие частицы - под большими углами (см. ниже). С использованием теории светорассеяния Ми определяют размеры частиц, формирующих индикатрису рассеяния, которая совпадает с измеренными данными об угловой зависимости интенсивности рассеянного света. Размер частиц выражается в виде диаметра сферы эквивалентного объема.

Технічна характеристика

Модуль

Анализируемые свойства	Размер частиц (гранулометрический состав)
Диапазон измерений	от 0.1 до 2500 мкм
Принцип измерений	Лазерная дифракция
Оптические модели	Полная теория Ми, приближение Фраунгофера
Точность	±2% для Dv(50) верификационного образца

Основные параметры

Источник питания	100/240 В
Уровень защиты	IP65
Рабочие платформы	10 бар (статическое)
Программное обеспечение	RTSizer (для управления системой) Malvern Link II (для автоматизации системы и передачи данных)
Максимальное расстояние от анализатора до ПК	500 м (до 2 км при использовании оптоволокна)

Условия эксплуатации

Температура	10°C – 70°C
Влажность	35% - 80% (без конденсации)

азерные анализаторы размера частиц, спектрометры и дифрактометры от Malvern Panalytical