Jak działają pomiary procesu w bliskiej podczerwieni?

Pomiary procesu w bliskiej podczerwieni

Bliska podczerwień (NIR) Pomiary procesu opierają się na pasmach absorpcji organicznych grup chemicznych, takich jak O-H, C-H, N-H i C=O. Region NIR znajduje się powyżej widocznego i poniżej obszaru IR między 800 nm a 2,5 mikronami lub 12 500 - 4000 cm-1 w liczbach fal. Wymagania dotyczące kontroli jakości i monitorowania procesów spowodowały ogromną ekspansję stosowania pomiarów w bliskiej podczerwieni w przemyśle chemicznym, farmaceutycznym, papierniczym, drzewnym, tytoniowym, spożywczym i innych.

NIR jest szybszy, tańszy i łatwiejszy w użyciu niż chromatografia gazowa i cieczowa, spektrometria mas, absorpcja atomowa i jądrowy rezonans magnetyczny. Jest również szybszy niż chemia mokra i metody miareczkowania i łatwo dostosowywany do zastosowań on-line. Laboratoryjne analizatory bliskiej podczerwieni o pełnym spektrum pomagają zidentyfikować, gdzie określone elementy będące przedmiotem zainteresowania pochłaniają energię świetlną, a chemometryczne zabiegi matematyczne, takie jak częściowe najmniejsze kwadraty i analiza składników zasadniczych, znacznie pomagają wybrać odpowiednie niepochłaniające długości fal.

Analizatory procesów w bliskiej podczerwieni zwykle działają w zakresie od 1200 do 2400 nm z detektorami siarczku ołowiu i wąskopasmowymi filtrami interferencyjnymi. Te fotometry w bliskiej podczerwieni mierzą „plasterki” obszaru bliskiej podczerwieni, w którym interesujący składnik pochłania, i porównują te pomiary z nieabsorbującymi długościami fal, aby zapewnić pomiar za pomocą wyjść analogowych i cyfrowych. Szeroka akceptacja tych pomiarów procesu w bliskiej podczerwieni wynika w dużej mierze z ich dokładności, niezawodności i niskich kosztów. Spośród trzech głównych technik spektroskopowych wibracyjnych (Mid-IR/FTIR, Raman, NIR) analizatory procesów bliskiej podczerwieni są najtańsze w produkcji.

Wilgoć, która jest ważna w procesach suszenia i pieczenia, jest również głównym składnikiem towarów sprzedawanych wagowo. Klienci chcą towarów wysokiej jakości i nie chcą kupować surowców o sztucznie dużej masie wody. Poziom wilgotności wpływa również na właściwości użytkowe wielu produktów, a także okres przydatności do spożycia produktów spożywczych. Wilgoć silnie pochłania przy 1,94 i 1,42 mikronów. Podobnie powłoki topliwe i kleje absorbują przy 2,34 mikrona, a olej 1,72 mikrona. Powłoki na bazie wody są kalibrowane w suchych jednostkach inżynieryjnych poprzez pomiar wody i utrzymanie stałego stosunku cieczy do ciała stałego. Dodatki do rozpylania oleju i wody opierają się na tej samej zasadzie.

Pomiary procesów w bliskiej podczerwieni i pomiary laboratoryjne poprawiają jakość produktów każdego dnia i będą nadal zwiększać swoją obecność we wszystkich branżach.