Tablettenpressung bis hin zu Espressomahlung – auch feinste Pulver sind kein Problem mehr: Neue Inline-Sonde misst Partikelgrößen ab 20 µm kontinuierlich im Prozess

Antes de que los polvos, como ingredientes activos y excipientes, puedan mezclarse, granulizarse y comprimirse en una tableta o procesarse de alguna otra manera, deben estar disponibles en una distribución de tamaño de partícula exacta. (Fuente: Couleur/Pixabay)

Como complemento a la nueva sonda IPP 85-P, Parsum ha desarrollado dispensadores especiales para separar las diminutas partículas y ha diseñado el sistema de medición para soportar su mayor velocidad de hasta 100 m/s. (Fuente: Parsum GmbH)

Desarrollo del método de medición por fibra óptica y una tecnología de dispersión adaptada, la IPP 85-P puede detectar de manera confiable partículas de 20 µm en adelante a velocidades de hasta 100 m/s en diferentes procesos. (Fuente: Parsum GmbH)

Un nuevo módulo de memoria integrado no solo permite la identificación única de la sonda, sino que también posibilita almacenar datos de calibración o registros. (Fuente: Parsum GmbH)

Para la fabricación de medicamentos, alimentos y productos químicos finos de alta calidad a partir de polvos finos, se necesitan sensores que midan partículas muy rápidas con alta resolución en tiempo real y bajo condiciones de producción. (Fuente: Bruno/Pixabay)

"En comparación con la tecnología de medición en línea anterior, la IPP 85-P ha logrado acelerar los procesos de óptica, electrónica y evaluación, así como hacer que sean más eficientes, para que incluso el rango de medición fino pueda ser cubierto con precisión", dice Stefan Dietrich, director general de Parsum GmbH. (Fuente: Parsum GmbH)

Antes de que los polvos, como sustancias activas y auxiliares, se mezclen, granulen y compriman en una tableta o se procesen de otra manera, deben tener una distribución de tamaño de partículas precisa. Para la fabricación de medicamentos, alimentos y productos químicos finos de alta calidad a partir de polvos finos, son necesarios sensores que puedan medir partículas muy rápidas con alta resolución en tiempo real y bajo condiciones de producción. En particular, estos polvos finos con tamaños de partículas de menos de 50 µm han representado hasta ahora grandes desafíos para la medición inline de partículas en la granulometría. La Parsum GmbH resuelve este problema ahora con su más reciente sonda inline de partículas IPP 85-P. Gracias a un desarrollo adicional del método de medición por fibra óptica y a una técnica de dispersión ajustada, puede detectar partículas a partir de 20 µm a velocidades de hasta 100 m/s en diferentes procesos de forma segura. Un nuevo módulo de memoria integrado permite no solo una identificación clara de la sonda, sino también almacenar datos de calibración o registros. Para una puesta en marcha sencilla, el nuevo asistente de proceso guía al usuario a través de la configuración inicial de un nuevo punto de medición. Parsum presenta la IPP 85-P junto con sus nuevos accesorios en la feria ACHEMA de este año.

“Bajo condiciones de laboratorio, se pueden determinar todos los tamaños de partículas con mucha precisión”, explica Stefan Dietrich, director general de Parsum GmbH. “Sin embargo, el gran desafío es la medición directamente en el proceso en un entorno industrial. La tecnología de medición de procesos está expuesta a parámetros fluctuantes y a influencias del entorno, como diferentes temperaturas, vibraciones o fuerzas mecánicas.” Especialmente los polvos y granulados en un rango de medición muy pequeño de menos de 50 µm o con una distribución de tamaños muy amplia han presentado problemas en la medición inline hasta ahora. Porque la señal generada por la óptica de medición pierde nitidez a medida que disminuye el tamaño de partícula, lo que dificulta obtener resultados precisos. Además, la velocidad creciente de las partículas, causada por una dispersión intensiva con un fuerte flujo de aire, exige capacidades muy altas de resolución en la óptica de medición y en el procesamiento posterior de la señal. Para mejorar la resolución y poder medir partículas tan pequeñas y aceleradas, se utiliza idealmente una mayor potencia láser. Sin embargo, esto rápidamente alcanza límites si se desea que la seguridad intrínseca según ATEX permita la medición en zonas EX 0/20, como es necesario en aplicaciones farmacéuticas. Alternativamente, la electrónica receptora y el análisis pueden diseñarse para ser más sensibles. “Con nuestra nueva IPP 85-P, ahora también se pueden medir en línea polvos muy finos con partículas a partir de 20 µm, sin ignorar la proporción de partículas aún más pequeñas”, afirma Dietrich.

Nuevo principio de dispersión y tecnología de medición más rápida

Como evolución de la confiable IPP 80-P, la IPP 85-P cuenta con dos rangos de medición, entre los cuales se puede cambiar mediante software: el anterior para tamaños de partículas de 50 µm a 6 mm y uno adicional para 20 a 600 µm. Como su predecesora, la nueva sonda inline, fabricada completamente en acero inoxidable, no contiene partes móviles que deban ajustarse o calibrarse. Esto la hace robusta y fácil de manejar, y gracias a su seguridad intrínseca, la protección IP65 y una resistencia a temperaturas de hasta 100 °C, es muy adecuada para su uso en entornos industriales. “En comparación con la tecnología de medición inline anterior, en la IPP 85-P hemos logrado hacer que la óptica, la electrónica y los procesos de análisis sean más rápidos y eficientes, para representar con precisión también el rango de medición fino”, explica Dietrich.

Además, se han desarrollado dispersores especiales para separar las diminutas partículas y el sistema de medición se ha adaptado a su velocidad más rápida, de hasta 100 m/s. A diferencia de los dispersores inline de Parsum, que utilizan un método suave para separar granulados y aglomerados relativamente sensibles, los nuevos tipos D32, D34 y D37 deben manejar partículas primarias que se adhieren más firmemente, incluso en rangos de medición por debajo de 50 µm. Pero también, en el caso de partículas grandes, por ejemplo, en un proceso de molienda, que tienden a aglomerarse y adherirse, una dispersión potente es muy útil. Para ello, se requieren fuerzas de cizalladura mucho más pronunciadas, que se generan mediante un inyector que desvía la trayectoria de las partículas con un flujo de aire muy fuerte. Una parte del flujo también se utiliza para evitar el contacto entre las partículas y las ventanas ópticas del sensor, lo que reduce significativamente la necesidad de limpiar las superficies ópticas. La limpieza continua y muy efectiva de la óptica de medición contra contaminantes abre amplias posibilidades de aplicación para las sondas Parsum con dispersores inline en procesos continuos, como en tamizados, molienda, granulometría de doble tornillo o compactación en rodillos.

Fácil manejo gracias a memoria integrada y asistente de proceso

Otra novedad de la IPP 85-P es su módulo de memoria integrado. La interfaz digital, firmemente instalada en la unidad electrónica, contiene toda la información relevante para la identificación clara y la detección automática de la sonda conectada. Además, en la memoria se pueden almacenar datos de calibración y estado del sensor, certificados correspondientes o registros de operación en el marco de la función de autocomprobación, y también pueden recuperarse para servicios. Como los datos de calibración se transmiten directamente desde la sonda al software, se elimina la asignación manual propensa a errores y se evita cualquier confusión con el hardware. Además, para la puesta en marcha en un nuevo punto de medición o en un proceso modificado, el nuevo asistente de proceso ayuda al usuario. La componente de software guiada por menús acompaña al usuario en la configuración y nombra los procesos y parámetros más importantes, sobre los cuales se genera un archivo de configuración óptimo. “Nuestro objetivo era hacer que la IPP 85-P fuera tan robusta y sencilla de usar como las anteriores de la serie IPP. Con la memoria integrada y el asistente de proceso, incluso superamos esas expectativas”, resume Dietrich.

En la feria ACHEMA 2022 en Frankfurt am Main, Parsum presenta por primera vez la sonda inline de partículas desarrollada recientemente, así como sus accesorios de hardware y software. Los dos directores generales, Stefan Dietrich y Dr. Michael Köhler, estarán disponibles en el stand E72 del pabellón 4.1 para conversaciones y consultas.