Tablettová výroba až po mletí na espresso – i nejjemnější prášky již nejsou problém: Nová inline sonda měří velikost částic od 20 µm kontinuálně v procesu

Než mohou být prášky, například účinné látky a pomocné látky, smíchány, granulovány a stlačeny do tablety nebo jinak zpracovány, musí být dostupné v přesném rozdělení velikosti částic. (Zdroj: Couleur/Pixabay)

Jako doplněk k nové sondě IPP 85-P byly vyvinuty speciální dispergátory pro oddělení malých částic a měřicí systém byl navržen tak, aby zvládl jejich vyšší rychlost až 100 m/s. (Zdroj: Parsum GmbH)

Další vývoj optického měřicího postupu a upravená disperzní technika umožňuje IPP 85-P spolehlivě zachytit částice od 20 µm při rychlostech až do 100 m/s v různých procesech. (Zdroj: Parsum GmbH) / Díky vylepšené metodě měření pomocí optických vláken a upravené disperzní technologii dokáže IPP 85-P spolehlivě detekovat částice od 20 µm a více při rychlostech až do 100 m/s v různých procesech. (Zdroj: Parsum GmbH)

Nový integrovaný paměťový modul umožňuje nejen jednoznačnou identifikaci sondy, ale také ukládání kalibračních nebo logovacích dat. (Zdroj: Parsum GmbH)

Pro výrobu vysoce kvalitních léků, potravin a jemných chemikálií z jemných prášků jsou zapotřebí senzory, které měří velmi rychlé částice s vysokým rozlišením v reálném čase a za výrobních podmínek. (Zdroj: Bruno/Pixabay) / For the production of high-quality drugs, food and fine chemicals out of fine powders, sensors are needed that measure very fast particles with high resolution in real time and under production conditions. (Source: Bruno/Pixabay)

„Ve srovnání s dosavadní technologií inline měření se IPP 85-P podařilo urychlit optiku, elektroniku a vyhodnocovací procesy a zároveň je zpřesnit, aby bylo možné přesně zachytit i jemný měřicí rozsah,“ říká Stefan Dietrich, jednatel společnosti Parsum GmbH. (Zdroj: Parsum GmbH) / „Compared to previous inline measurement technology, the IPP 85-P has succeeded in speeding up optics, electronics and evaluation processes as well as making them more efficient, so that even the fine measuring range can be precisely covered,“ says Stefan Dietrich, managing director of Parsum GmbH. (Source: Parsum GmbH)

Předmět prášek, například účinné a pomocné látky, smíchané, granulované a stlačené do tablety nebo jinak zpracované, musí před tím, než mohou být dále použity, být ve přesném rozdělení velikosti částic. Pro výrobu vysoce kvalitních léků, potravin a chemikálií z jemných prášků jsou proto nutné senzory, které dokážou měřit velmi rychlé částice s vysokým rozlišením v reálném čase a za výrobních podmínek. Zejména takové jemné prášky s velikostí částic menší než 50 µm představovaly dosud velké výzvy pro inline měření částic při granulaci. Společnost Parsum GmbH nyní tento problém řeší se svým nejnovějším inline sondou IPP 85-P. Díky dalšímu vývoji optického měřicího postupu a přizpůsobené dispergační technice dokáže bezpečně zachytit částice od 20 µm při rychlostech až do 100 m/s v různých procesech. Nový integrovaný paměťový modul umožňuje nejen jednoznačnou identifikaci sondy, ale také uložení kalibračních nebo logovacích dat. Pro snadný uvedení do provozu nový procesní asistent provede uživatele prvotní konfigurací nové měřicí stanice. Parsum představí IPP 85-P spolu s novým příslušenstvím na letošní výstavě ACHEMA.

„V laboratorních podmínkách lze velmi přesně určit všechny velikosti částic,“ říká Stefan Dietrich, jednatel společnosti Parsum GmbH. „Velkou výzvou je však měření přímo v procesu v průmyslovém prostředí. Procesní měřicí technika je vystavena kolísajícím parametrům a vlivům prostředí, jako jsou různé teploty, vibrace nebo mechanické síly.“ Zejména prášky a granuláty v velmi malém měřicím rozsahu menším než 50 µm nebo s velmi širokým rozdělením velikosti částic způsobovaly dosud problémy při inline měření. Signál generovaný optikou při měření ztrácí s klesající velikostí částic ostrost, což ztěžuje přesné měření. Také zvyšující se rychlost částic, způsobená intenzivní dispergací silným proudem vzduchu, klade velmi vysoké nároky na rozlišení optiky a následné zpracování signálu. Pro lepší rozlišení, aby bylo možné měřit tak malé a zrychlené částice, se ideálně používá zvýšený výkon laseru. Tento však rychle narazí na hranice, pokud má být měření provedeno v souladu s bezpečnostními normami ATEX v prostředí EX-zóny 0/20, jak je například nutné pro farmaceutické aplikace. Alternativně lze elektroniku přijímače a vyhodnocení navrhnout citlivější. „S naší novou IPP 85-P jsou nyní možné inline měření i velmi jemných prášků s částicemi od 20 µm, aniž bychom museli ignorovat podíl ještě menších částic,“ říká Dietrich.

Nový dispergační princip a rychlejší měřicí technika

Jako vývoj pokračující osvědčené IPP 80-P má IPP 85-P dva měřicí rozsahy, mezi nimiž lze softwarově přepínat: dosavadní pro velikosti částic od 50 µm do 6 mm a další pro 20 až 600 µm. Stejně jako její předchůdce, i nová, kompletně z nerezové oceli vyrobená inline sonda neobsahuje žádné pohyblivé části, které by bylo nutné nastavovat nebo seřizovat. To ji činí robustní a snadno ovladatelnou, a díky její bezpečnosti, krytí IP65 a teplotní odolnosti do 100 °C je velmi vhodná pro použití v průmyslovém prostředí. „Ve srovnání s dosavadní inline měřicí technikou se u IPP 85-P podařilo zrychlit a zpřesnit optiku, elektroniku a vyhodnocovací procesy, aby bylo možné přesně zachytit i jemný měřicí rozsah,“ vysvětluje Dietrich.

Kromě toho byly vyvinuty speciální dispergátory pro oddělení velmi malých částic a měřicí systém je navržen tak, aby zvládal jejich vyšší rychlosti až do 100 m/s. Na rozdíl od již mnohokrát osvědčených inline dispergátorů Parsum, které využívají jemný proces oddělování relativně citlivých granulátů a aglomerátů, musí nové typy D32, D34 a D37 zvládat i primární částice, které jsou k sobě silně přilnavé, v měřicím rozsahu pod 50 µm. I u větších částic, například z mlýnského procesu, které mají tendenci k aglomeraci a přilnavosti, je velmi užitečné silné dispergování. K tomu jsou zapotřebí výrazně vyšší třecí síly, které jsou vytvářeny injektorem, jenž odklání dráhu částic pomocí velmi silného proudu vzduchu. Část proudu je také využívána k zabránění kontaktu mezi částicemi a optickými okny senzoru, což výrazně snižuje potřebu čištění optických ploch. Velmi efektivní průběžná údržba optiky bez znečištění otevírá rozsáhlé možnosti použití sond Parsum s inline dispergátory pro měření částic v kontinuálních procesech, například při sítování a mletí, dvoušroubové granulaci nebo válcové kompakci.

Snadná obsluha díky integrované paměti a procesnímu asistentovi

Další novinkou IPP 85-P je integrovaný paměťový modul. Digitální rozhraní, které je bezpečně zabudováno v elektronické jednotce, obsahuje všechny důležité informace pro jednoznačnou identifikaci a automatické rozpoznání připojené sondy. Navíc lze v paměti uložit kalibrační a stavová data senzoru, příslušné certifikáty nebo provozní protokoly v rámci funkce samokontroly a tyto údaje také načíst pro servisní účely. Protože kalibrační data jsou přímo přenášena ze sondy do softwaru, odpadá chyba při manuálním přiřazení a je vyloučeno zaměnění hardware. Při uvedení do provozu nové měřicí stanice nebo při změně procesu pomáhá nový procesní asistent. Tento menu-řízený softwarový modul provede uživatele konfigurací a pojmenuje nejdůležitější procesy a parametry, na jejichž základě je pak vytvořen optimální konfigurační soubor. „Naším cílem bylo, aby IPP 85-P byla stejně robustní a jednoduchá na obsluhu jako její předchůdci v řadě IPP. S integrovanou pamětí a procesním asistentem jsme tento požadavek dokonce ještě překonali,“ shrnuje Dietrich.

Na výstavě ACHEMA 2022 ve Frankfurtu nad Mohanem představí společnost Parsum poprvé nově vyvinutou inline sondou pro měření částic a příslušenstvím hardwarovým i softwarovým. Oba jednatelé, Stefan Dietrich a Dr. Michael Köhler, budou k dispozici v hale 4.1 na stánku E72 pro diskuse a otázky.