Лазерный гранулометр- анализ жидких потоков Malvern Instruments Insitec

Описание

Предназначенные для эксплуатации в условиях производств, гранулометры Insitec используют надёжный метод лазерной дифракции для анализа размеров частиц в диапазоне от 0.1 до 2500 микрон. Промышленные лазерные анализаторы Insitec могут быть сконфигурированы для гранулометрического анализа практически любых жидких технологических процессов, обеспечивая непрерывный мониторинг и контроль в режиме 24/7 и предусматривают следующее:

• Эксплуатацию во взрывоопасных зонах (пыль/волокна или пары/газы)
• Полностью автоматический контроль концентрации образца
• Эксплуатацию на фармацевтических производствах
• Индивидуальная конфигурация
• Решения партнеров

Системы Insitec используются для гранулометрического анализа жидких потоков в случае непрерывных технологических процессов и при производстве партий; возможен полностью автоматизированный анализ размеров частиц в реальном времени (фиксированная точка установки) или полуавтоматическая работа в непосредственной близости от производственной линии. Лазерные гранулометры используются для поточного мониторинга и контроля размеров частиц различных жидких потоков, от горячих высококонцентрированных минеральных пульп и шламов, до суспензий фармацевтических препаратов и липидных эмульсий с низкой концентрацией. Для реализации представительного пробоотбора, системы пробоотбора (интерфейсы сопряжения с линией) конфигурируются и изготавливаются с учётом индивидуальных особенностей: от пилотных линий до крупнотоннажных производств. Среди характерных особенностей систем Insitec можно указать следующее:

• Производство инструментария в соответствии с GAMP5, предусмотрена возможность очистки и стерилизации по месту CIP/SIP
• Простое программное обеспечение и возможность полной автоматизации позволяют минимизировать необходимость обучения и привлечения персонала
• Возможность интеграции с используемыми системами управления производством упрощает реализацию стратегий автоматического контроля
• Высокая эксплуатационная надёжность – работоспособность >95% (по времени), минимальные требования к техническому обслуживанию, высокая рентабельность

Принцип работы

Каждую систему Insitec конфигурируют с учётом особенностей конкретного случая (приложения). Возможны различные решения: от простейших, эксплуатируемых в непосредственной близости от линии, с ручной загрузкой образцов, и до полностью автоматизированных комплексов, используемых для непрерывного мониторинга и многопараметрического управления. Только работая в тесном сотрудничестве с пользователями, Malvern может полноценно реализовать свой опыт и наработки, оптимально сконфигурировать оборудование и программное обеспечение в соответствии с актуальной необходимостью и спецификой приложения. Такой подход обуславливает технически и экономически эффективную реализацию проекта и обеспечивает высокую рентабельность.

Удачная реализация внедрения технологий процессного анализа зависит от следующих критически важных составляющих:

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

The process interface

Insitec systems are items of process equipment and operate within the plant environment. Корректный интерфейс сопряжения анализатора с технологической линией – основа длительного и адекватного функционирования системы.

Malvern располагает значительным опытом и техническими решениями практически для любых мокрых технологических процессов. От интегрированной системы многоэтапного разбавления для высококонцентрированных пульп, до простейших статических сэмплеров для работы с достаточно разбавленными суспензиями и эмульсиями. Эти надёжные решения обеспечивают постоянный автоматический отбор образца из потока и его транспортировку в зону измерения лазерного гранулометра, оптимальное диспергирование и приемлемую для анализа концентрацию.

Комплексы на базе анализаторов Insitec так же могут эксплуатироваться в непосредственной близости от технологической линии, оснащаться устройством для ручной пробозагрузки и контролироваться оператором. Для реализации непрерывной автоматической работы анализатор Insitec интегрируется непосредственно в технологическую линию или подключается к линии при помощи дополнительной системы пробоотбора.

Оптимальное диспергирование обеспечивает получение объективных данных, в зависимости от необходимости анализа единичных частиц или агрегатов.

Возможно использование отдельных датчиков (лазерных гранулометров) Insitec для каждой важной точки процесса или мониторинг нескольких точек или линий при помощи одного анализатора и комплексной системы пробоотбора. Приемлемость конфигурации определяется, в частности, необходимой частотой получения данных о гранулометрическом составе продукта.

Well-designed on-line process interfaces:

• Обеспечивает представительный прбоотбор и доведение до приемлемой для анализа концентрации
• Эксплуатационно надёжен, предъявляет минимальные требования к техническому обслуживанию, не влияет на технологический поток
• Возвращает материал после анализа в технологический поток

Sample Measurement

Insitec systems use the technique of laser diffraction to rapidly measure particle size. При анализе жидких потоков для получения результата полного гранулометрического состава продукта (распределение частиц по размерам) требуется менее секунды, что позволяет производить практически непрерывный мониторинг процесса. Таким образом, возможно эффективное отслеживание даже достаточно динамичных процессов.

Лазерные анализаторы размеров частиц Insitec непосредственно измеряют технологический поток. В большинстве мокрых технологических процессов концентрация твёрдой фазы (частиц) достаточно высока, что определяет необходимость разбавления исходного образца для проведения объективного анализа методом лазерной дифракции. Запатентованные алгоритмы учёта многократного рассеяния, используемые во всех лазерных анализаторах серии Insitec, значительно увеличивают диапазон рабочих концентраций. Эти алгоритмы математически корректируют концентрационно-зависимый эффект многократного рассеяния света несколькими частицами до попадания в детектор. Таким образом, некоторые образцы возможно анализировать даже без разбавления, а предварительную обработку высоко концентрированных проб существенно минимизировать. И результаты любого измерения не зависят от концентрации частиц образца.

Системы Insitec позволяют своевременно получать надёжные объективные данные о полном гранулометрическом составе продукта (полном распределении частиц по размерам). Эти данные являются надёжной базой для лучшего контроля технологического процесса, как в случае ручного, так и автоматизированного управления.

Data presentation and use

Insitec systems are integrated within the process plant. Обычно, 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. Формат вывода данных конфигурируется в соответствии с нормативами конкретного производства и/или требованиями пользователя. Данные анализа размеров частиц, получаемые при помощи 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

В силу того, что результат измерения – полный гранулометрический состав продукта (полное распределение частиц по размерам), мониторинг и контроль возможен на основании любых размерных фракций, например, тонкой фракции, <20 или 44 мкм, доли 3-32 мкм (или любой другой фракции), содержания частиц, более 200 мкм и т.п. Данные лазерной гранулометрии в потоке, получаемые при помощи анализаторов размеров частиц Insitec, позволяют реализовывать оптимальные стратегии в случае ручного или полностью автоматизированного управления технологическими процессами и, таким образом, повышать производственную и экономическую эффективность предприятий.

Технические характеристики 

Модуль

Measurement type : Размер частиц (гранулометрический состав)

Measurement range : от 0.1 до 2500 мкм

Measurement principle : Лазерная дифракция

Optical models : Полная теория Ми, приближение Фраунгофера

Accuracy : ±2% для Dv(50) верификационного образца

Основные параметры

Power : 100/240V

Enclosure rating : IP65

Operating platforms : 10 бар (статическое)

Software : RTSizer (for instrument control) Malvern Link II (for system automation and data link)

Maximum distance from instrument to PC : 500 м (до 2 км при использовании оптоволокна)

Условия эксплуатации

Temperature : 10°C – 70°C Humidity : 35% - 80% (без конденсации)