Спектрометрическая система OLSEN-NIR

Принцип работы:

Спектры взаимодействуют с концентрацией компонентов благодаря математической модели (калибровке).

В системах TecnoCientífica, используется транспортировка светового сигнала по специальным оптическим волокнам, обеспечивающим дальность передачи до 1000 метров при максимальном затухании сигнала в 5%.

Отличительными чертами устройства считаются возможность дистанционного проведения измерений, которые могут проводить авторизованные операторы, в независимости от расстояния.

Вся информация о процессе работы записывается, и отображается в Интернете в режиме реального времени (пользователям, которые получили доступ от администратора).

Для измерения доступны все зерновые культуры. Новая система оптоволоконного переключения позволяет равномерно распределять сигнал, поступающий от датчика на блок спектрометра. С помощью этой системы удаётся использовать один спектрометр для управления 10 удаленных точек измерения с помощью единственного центрального блока. Это дает системе оптимальное соотношение цены и качества.

Дифференцированная технология

Технология, разработанная TecnoCientífica для использования измерений и управления в реальном времени в технологических линиях, направлена ​​на то, чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности пользователя, сохраняя при этом широкую универсальность.

Основой центрального блока является спектрометрический модуль NIR с детектором PDA, содержащим до 512 элементов. PDA расшифровывается как Photo Diode Array и его часто путают с CCD (Couple Charged Device).

Хотя концепция схожа, материал и тип компонентов двух устройств различаются. В диодной матрице, используемой в нашей технологии, используются элементы InGaAs (покрытые индо-галлием-мышьяком), которые считаются лучшими и наиболее стабильными компонентами для обнаружения в ближнем инфракрасном (БИК) диапазоне длин волн.

Основная особенность этой технологии заключается не только в том, что она позволяет получить ПОЛНЫЙ спектр контролируемого продукта, но также в том, что она сверхбыстрая и одновременно собирает ВСЕ длины волн, что делает ее ИДЕАЛЬНОЙ для определений в режиме реального времени.

Поскольку в светорассеивающем устройстве нет движущихся частей, в его сигнале отсутствуют дрейфы, и нет необходимости в процедурах оптической калибровки самого спектрометра. Это важное отличие от систем, использующих монохроматор для сканирования на всех длинах волн в ближнем ИК-диапазоне.

Монохромная система

В монохромной системе может быть достигнуто более высокое разрешение, но система ДОЛЖНА выполнить полное сканирование, чтобы получить полное спектральное изображение продукта. Его детектором также является фотодиод InGaAs, но только с одним компонентом.

Поэтому для сбора полного изображения необходимо перемещать рассеивающий элемент (призму или дифракционную решетку), чтобы сфокусировать каждый участок спектра на одном монодетекторе. Из-за этого время измерения становится длиннее, но при этом спектральное изображение будет фактически соответствовать «диагонали» продукта, если он будет применяться в соответствии технологической линии, а не в поперечном сечении продукта.

Важные преимущества:

Повышает эффективность процесса сушки за счет постоянного контроля заданной влажности.
Значительная экономия энергии за счет оптимизации использования топлива для процесса сушки.
Улучшает производительность установки, максимально увеличивая скорость процесса при сохранении конечного уровня влажности зерна.
Непрерывный мониторинг процесса
Эволюция обрабатывающей промышленности и необходимость производить все больше и больше продуктов питания для всего мира привели к тому, что большинство предприятий увеличили объем переработки сырья.

Вне зависимости от области, скорость процесса значительно возросла, и много времени тратится на взятие проб в доступной точке завода, а затем их доставку в лабораторию для анализа. С другой стороны, организовать логистику непросто, так как она зависит от наличия персонала и доступности пунктов пропуска. Вывод: в итоге проводится очень мало ежедневных проверок.

Один час задержки в результате пунктуального анализа производства БЕЗ контроля представляет собой несколько тонн продукта, который «уже прошел». Если результат был неправильным, это ВСЕ потери. Наоборот, если бы он был мгновенным, оперативным и автоматическим, с числовым и графическим отображением на экране производственного помещения, он стал бы идеальным инструментом для корректирующих действий и минимизации потерь.

Область применения очень широка.

Важные преимущества

1) Блок БИК полностью изолирован от окружающей среды, а температура в нём регулируется системой Пельтье:

Сознавая важность контроля окружающей среды в спектрометрических исследованиях , технология, которую применяет TecnoCientífica, позволяет установить инфракрасный датчик (NIR) внутри герметичного корпуса и контролировать его с помощью мощной пластины Пельтье с поддержкой микросреды при 20°C +/- 0,06°C. Это обеспечивает превосходную стабильность системы.

Системы, которые устанавливают спектрометры в каждой точке измерения, подвергаются чрезвычайно агрессивным изменениям оборудования, в дополнение к значительному увеличению стоимости, поскольку каждая точка сама по себе является спектрометром.

2) Датчик не контактирует с измеряемым объектом:

Имея многолетний опыт работы с этим типом установок, можно обнаружить, насколько сильный вред оборудованию могут нанести исследуемые продукты (например соевые бобы или соевая мука, при движении на высокой скорости). Зачастую после аварийных ситуаций приходится ремонтировать или вовсе менять датчики.

Системы  измеряют через окна высокой твердости, по которым перемещается образец, измеряя непрерывно и без износа или загрязнения какой-либо из оптических частей системы.

Кроме того, мы не проводим измерения с «воздушными камерами» между нашими датчиками и контролируемым продуктом. То есть мы не размещаем датчики на конвейерных линиях, где между датчиком и продуктом есть надземное расстояние. Есть несколько причин не делать этого:

При движении лент с очень высокой скоростью (из-за типичных для этой отрасли объемов производства) воздух вдувается в образец, изменяя его плотность.
Также изменяет расстояние между образцом и датчиком
На пути освещения постоянно присутствует пыль, которая вызывает нежелательное рассеивание.
Крайне сложно контролировать загрязнение датчиков.
В целом, эти технологии были разработаны для транспортировки более однородных продуктов и для транспортировки с очень низкой скоростью. Очень важно отметить, что компания TecnoCientífica начала свои исследования и применение этого типа технологии для гетерогенных и твердых продуктов в 2002 году, став пионером в этой области.

Его конструкция очень характерна и дифференцирована, с большими преимуществами открытости системы для пользователя, управления несколькими удаленными точками измерения с помощью одного спектрометра, различных продуктов и параметров.