Compressione delle compresse fino alla macinatura per espresso – anche le polveri più fini non sono più un problema: un nuovo sensore inline misura continuamente le dimensioni delle particelle a partire da 20 µm nel processo

Prima che le polveri, come ad esempio gli ingredienti attivi e gli eccipienti, possano essere mescolate, granulati e pressate in una compressa o elaborate in altro modo, devono essere disponibili con una distribuzione precisa delle dimensioni delle particelle. (Fonte: Couleur/Pixabay)

Come integrazione alla nuova sonda IPP 85-P, Parsum ha sviluppato appositi dispergitori per separare le minuscole particelle e ha progettato il sistema di misura per gestire la loro velocità più elevata fino a 100 m/s. (Fonte: Parsum GmbH)

Sviluppo del metodo di misurazione ottica a fibra e di una tecnologia di dispersione adattata, l'IPP 85-P può rilevare in modo affidabile particelle di 20 µm e oltre a velocità fino a 100 m/s in diversi processi. (Fonte: Parsum GmbH)

Un nuovo modulo di memoria integrato consente non solo di identificare in modo univoco la sonda, ma anche di memorizzare dati di calibrazione o di registro. (Fonte: Parsum GmbH)

Per la produzione di farmaci di alta qualità, alimenti e chimici di pregio a partire da polveri fini, sono necessari sensori che misurino particelle molto rapide con alta risoluzione in tempo reale e in condizioni di produzione. (Fonte: Bruno/Pixabay)

«Rispetto alla precedente tecnologia di misurazione in linea, l'IPP 85-P è riuscito a rendere più veloci ed efficienti i processi di ottica, elettronica e valutazione, in modo da poter rappresentare con precisione anche l'intervallo di misura più fine», afferma Stefan Dietrich, amministratore delegato di Parsum GmbH. (Fonte: Parsum GmbH)

Prima della miscelazione, granulazione e pressatura di polveri, come ad esempio sostanze attive e ausiliarie, o di altri prodotti finiti, devono essere presenti in una distribuzione di dimensione delle particelle precisa. Per la produzione di farmaci di alta qualità, alimenti e chimici di precisione a partire da polveri fini, sono quindi necessari sensori in grado di misurare particelle molto rapide con alta risoluzione in tempo reale e in condizioni di produzione. Particolarmente le polveri fini con dimensioni inferiori a 50 µm rappresentano tuttavia una grande sfida per la misurazione inline delle particelle nella granulazione. La Parsum GmbH risolve ora questo problema con la sua più recente sonda inline per particelle IPP 85-P. Grazie a uno sviluppo ulteriore della tecnologia di misurazione a fibra ottica e a una tecnica di dispersione adattata, può rilevare in modo affidabile particelle a partire da 20 µm a velocità fino a 100 m/s in diversi processi. Un nuovo modulo di memoria integrato consente non solo l'identificazione univoca della sonda, ma anche il salvataggio di dati di calibrazione o di registro. Per un avvio semplice, il nuovo assistente di processo guida l'utente attraverso la configurazione iniziale di una nuova postazione di misurazione. Parsum presenta l'IPP 85-P insieme ai suoi nuovi accessori alla fiera ACHEMA di quest'anno.

„In condizioni di laboratorio si possono determinare con grande precisione tutte le dimensioni delle particelle”, afferma Stefan Dietrich, amministratore delegato di Parsum GmbH. „La grande sfida è tuttavia la misurazione diretta nel processo in un ambiente industriale. La tecnologia di misurazione di processo è soggetta a parametri variabili e influenze ambientali come temperature diverse, vibrazioni o forze meccaniche.” Soprattutto polveri e granulati nell'intervallo di misura molto piccolo di meno di 50 µm o con una distribuzione molto ampia delle dimensioni delle particelle hanno finora presentato problemi nella misurazione inline. Infatti, il segnale generato dall'ottica di misurazione si indebolisce con la diminuzione delle dimensioni delle particelle, rendendo più difficile ottenere risultati di misura accurati. Anche l'aumento della velocità delle particelle, causato da una dispersione intensa con un forte flusso di aria compressa, pone elevati requisiti sulla risoluzione dell'ottica di misurazione e sull'elaborazione successiva del segnale. Per migliorare la risoluzione e misurare particelle così piccole e accelerate, si utilizza idealmente una potenza laser aumentata. Tuttavia, questa raggiunge rapidamente i limiti quando si desidera garantire la sicurezza intrinseca secondo ATEX per le misurazioni in zone EX 0/20, come richiesto ad esempio per applicazioni farmaceutiche. In alternativa, l'elettronica di ricezione e l'analisi possono essere progettate più sensibili. „Con la nostra nuova IPP 85-P ora è possibile misurare inline anche polveri molto fini con particelle a partire da 20 µm, senza ignorare la quota di particelle ancora più piccole”, afferma Dietrich.

Nuovo principio di dispersione e tecnologia di misurazione più rapida

Come sviluppo dell'affidabile IPP 80-P, l'IPP 85-P dispone di due intervalli di misura tra cui può essere commutato tramite software: quello precedente per dimensioni delle particelle da 50 µm a 6 mm e uno aggiuntivo per 20 a 600 µm. Come il suo predecessore, anche il nuovo sonda inline completamente in acciaio inossidabile non contiene parti mobili che devono essere regolate o tarate. Ciò la rende robusta e facile da maneggiare, rendendola adatta all'uso in ambienti industriali grazie alla sicurezza intrinseca, alla classe di protezione IP65 e alla resistenza alle temperature fino a 100 °C. „Rispetto alla tecnologia di misurazione inline precedente, nella IPP 85-P siamo riusciti a rendere più veloce ed efficiente l'ottica, l'elettronica e i processi di analisi, per rappresentare anche l'intervallo di misura fine con precisione”, spiega Dietrich.

Inoltre, sono stati sviluppati dispersionatori specifici per la separazione delle minuscole particelle e il sistema di misurazione è stato progettato per la loro velocità più elevata fino a 100 m/s. A differenza dei già collaudati dispersionatori inline Parsum, che utilizzano un metodo delicato per separare granulati e agglomerati relativamente sensibili, i nuovi modelli D32, D34 e D37 devono gestire anche particelle primarie più aderenti, inferiori a 50 µm. Ma anche per particelle grandi, come quelle provenienti da un processo di macinazione, che tendono ad agglomerarsi e ad aderire, una dispersione potente è molto utile. Per questo sono necessari sforzi di taglio più intensi, generati da un iniettore che devia il flusso di particelle attraverso un forte getto di aria compressa. Una parte del flusso viene anche utilizzata per evitare il contatto tra particelle e le finestre ottiche del sensore, riducendo così la frequenza di pulizia delle superfici ottiche. La continua efficace pulizia delle ottiche di misurazione, che mantiene le superfici libere da sporco, apre ampie possibilità di applicazione per le sonde Parsum con dispersionatori inline in processi continui, come ad esempio nelle operazioni di setacciatura e macinazione, nella granulazione a doppio vite o nella compattazione a rulli.

Facile gestione grazie a memoria integrata e assistente di processo

Un'altra novità della IPP 85-P è il modulo di memoria integrato. L'interfaccia digitale, ben protetta all'interno dell'unità elettronica, contiene tutte le informazioni rilevanti per l'identificazione univoca e il riconoscimento automatico della sonda collegata. Inoltre, nel modulo di memoria possono essere salvati dati di calibrazione e di stato del sensore, certificati correlati o anche registri di funzionamento, per la funzione di autodiagnosi, e possono essere letti per scopi di assistenza. Poiché i dati di calibrazione vengono trasmessi direttamente dalla sonda al software, si elimina il rischio di errori di assegnazione manuale e si evita qualsiasi confusione hardware. Per l'avvio di una nuova postazione di misurazione o in un processo modificato, il nuovo assistente di processo guida inoltre l'utente. La componente software guidata tramite menu accompagna l'utente nella configurazione e identifica i processi e i parametri più importanti, sulla base dei quali viene generato un file di configurazione ottimale. „Il nostro obiettivo era rendere la IPP 85-P tanto robusta e semplice da usare quanto i predecessori della serie IPP. Con la memoria integrata e l'assistente di processo, siamo riusciti anche a superare questa aspettativa”, riassume Dietrich.

Alla fiera ACHEMA 2022 a Francoforte sul Meno, Parsum presenta per la prima volta la sonda inline per particelle di nuova progettazione e gli accessori hardware e software. I due amministratori delegati Stefan Dietrich e Dr. Michael Köhler sono disponibili in Hall 4.1 allo stand E72 per colloqui e domande.