Wytwarzanie tabletek do mielenia na espresso – nawet najdrobniejsze proszki nie stanowią już problemu: nowy czujnik inline mierzy rozmiar cząstek od 20 µm w sposób ciągły podczas procesu

Zanim proszki, takie jak substancje czynne i substancje pomocnicze, mogą być mieszane, granulowane i prasowane na tabletkę lub poddane innym procesom, muszą być dostępne w dokładnym rozkładzie wielkości cząstek. (Źródło: Couleur/Pixabay)

W celu uzupełnienia nowej sondy IPP 85-P, Parsum opracował specjalne dyspergatory do rozdzielania drobnych cząstek, a system pomiarowy został dostosowany do ich szybszej prędkości do 100 m/s. (Źródło: Parsum GmbH)

Rozwój metody pomiaru optycznego na włóknie światłowodowym oraz dostosowana technika dyspersji pozwalają na niezawodne wykrywanie cząstek o wielkości od 20 µm przy prędkościach do 100 m/s w różnych procesach. (Źródło: Parsum GmbH) / Thanks to an enhanced fiber-optic measurement method and adapted dispersion technology, the IPP 85-P can reliably detect particles of 20 µm and above at speeds of up to 100 m/s in various processes. (Source: Parsum GmbH)

Nowy zintegrowany moduł pamięci umożliwia nie tylko jednoznaczną identyfikację sondy, ale także przechowywanie danych kalibracyjnych lub dzienników. (Źródło: Parsum GmbH)

Do produkcji wysokiej jakości leków, żywności i chemikaliów specjalistycznych z drobnych proszków potrzebne są czujniki, które mierzą bardzo szybkie cząstki z wysoką rozdzielczością w czasie rzeczywistym i w warunkach produkcyjnych. (Źródło: 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)

„W porównaniu do dotychczasowej technologii pomiaru inline, IPP 85-P udało się przyspieszyć optykę, elektronikę i procesy oceny, a także uczynić je bardziej wydajnymi, aby nawet precyzyjnie odwzorować drobny zakres pomiarowy”, mówi Stefan Dietrich, dyrektor zarządzający Parsum GmbH. (Źródło: 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)

Przed mieszaniem proszków, takich jak substancje czynne i pomocnicze, granulacją i prasowaniem na tabletkę lub innym dalszym przetwarzaniem, muszą one mieć dokładny rozkład wielkości cząstek. Do produkcji wysokiej jakości leków, produktów spożywczych i chemikaliów specjalistycznych z drobnych proszków konieczne są czujniki, które mogą bardzo szybko mierzyć cząstki o wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym i w warunkach produkcyjnych. Szczególnie tak drobne proszki, o wielkości cząstek poniżej 50 µm, stanowiły dotąd duże wyzwanie dla pomiaru inline w granulacji. Firma Parsum GmbH rozwiązuje ten problem teraz za pomocą najnowszej sondy inline IPP 85-P. Dzięki rozwojowi technologii pomiaru światłowodowego oraz dostosowanej technice dyspersji, może ona bezpiecznie wykrywać cząstki od 20 µm przy prędkościach do 100 m/s w różnych procesach. Nowy zintegrowany moduł pamięci umożliwia nie tylko jednoznaczną identyfikację sondy, ale także przechowywanie danych kalibracyjnych lub logów. Aby ułatwić uruchomienie, nowy asystent procesu prowadzi użytkownika przez wstępną konfigurację nowego punktu pomiarowego. Parsum prezentuje IPP 85-P wraz z nowym osprzętem podczas tegorocznej konferencji ACHEMA.

„Pod warunkami laboratoryjnymi można bardzo precyzyjnie określić wszystkie wielkości cząstek,” mówi Stefan Dietrich, dyrektor zarządzający Parsum GmbH. „Głównym wyzwaniem jest jednak pomiar bezpośrednio w procesie w warunkach przemysłowych. Technologia pomiarowa jest narażona na zmienne parametry i wpływy otoczenia, takie jak różne temperatury, wibracje czy siły mechaniczne.” Szczególnie proszki i granulaty w bardzo małym zakresie pomiarowym poniżej 50 µm lub o szerokim rozkładzie wielkości cząstek sprawiały dotąd trudności w pomiarze inline. Ponieważ sygnał generowany przez optykę pomiarową traci ostrość wraz z malejącą wielkością cząstek, co utrudnia dokładne wyniki pomiarów. Również rosnąca prędkość cząstek, spowodowana intensywną dyspersją za pomocą silnego strumienia sprężonego powietrza, stawia wysokie wymagania wobec rozdzielczości optyki pomiarowej i dalszej obróbki sygnału. Aby poprawić rozdzielczość i móc mierzyć tak małe i przyspieszone cząstki, najlepiej stosować zwiększoną moc lasera. Jednakże szybko napotykają one granice, gdy bezpieczeństwo własne zgodnie z ATEX ma umożliwić pomiar w strefie EX 0/20, co jest konieczne np. w zastosowaniach farmaceutycznych. Alternatywnie można wyposażyć elektronikę odbiorczą i analizę w bardziej czułe układy. „Dzięki naszej nowej IPP 85-P można teraz inline mierzyć bardzo drobne proszki z cząstkami od 20 µm, nie ignorując udziału jeszcze mniejszych cząstek,” dodaje Dietrich.

Nowa zasada dyspersji i szybsza technika pomiarowa

Jako rozwinięcie sprawdzonej IPP 80-P, IPP 85-P posiada dwa zakresy pomiarowe, między którymi można przełączać się programowo: dotychczasowy dla cząstek od 50 µm do 6 mm oraz dodatkowy dla 20 do 600 µm. Podobnie jak jej poprzedniczka, nowa, w pełni wykonana ze stali nierdzewnej sonda inline nie zawiera ruchomych części, które trzeba by regulować lub ustawiać. Czyni ją to wytrzymałą i łatwą w obsłudze, a dzięki własnej bezpieczeństwu, klasie ochrony IP65 i odporności na temperatury do 100°C, nadaje się doskonale do zastosowań w środowiskach przemysłowych. „W porównaniu do wcześniejszej technologii pomiaru inline, w IPP 85-P udało się przyspieszyć i zwiększyć efektywność optyki, elektroniki i procesów analizy, aby precyzyjnie odzwierciedlić także drobny zakres pomiarowy,” wyjaśnia Dietrich.

Ponadto, w celu rozdzielenia drobnych cząstek, opracowano specjalne dyspersyjne urządzenia, a system pomiarowy został dostosowany do ich szybszej prędkości do 100 m/s. W przeciwieństwie do wielokrotnie sprawdzonych inline dyspersorów Parsum, które korzystają z delikatnej metody rozdzielania relatywnie wrażliwych granulacji i aglomeratów, nowe typy D32, D34 i D37 muszą radzić sobie z silniej przylegającymi cząstkami podstawowymi, także w zakresie poniżej 50 µm. Również przy dużych cząstkach, np. z procesu mielenia, które mają tendencję do aglomeracji i przylegania, silne rozproszenie jest bardzo pomocne. W tym celu konieczne są wyraźnie silniejsze siły ścierania, które są generowane przez injektor odchylający ścieżkę cząstek za pomocą bardzo silnego strumienia sprężonego powietrza. Część strumienia jest również wykorzystywana do zapobiegania kontaktowi cząstek z optycznymi oknami czujnika, co znacznie rzadziej wymaga czyszczenia powierzchni optycznych. Szczególnie skuteczne utrzymanie optyki pomiarowej w czystości, bez zabrudzeń, otwiera szerokie możliwości zastosowania sond Parsum z dyspersorami inline w ciągłych procesach pomiarowych, takich jak procesy przesiewania i mielenia, granulacja na podwójnym śrubowym czy walcowa kompresja.

Łatwe obsługiwanie dzięki zintegrowanej pamięci i asystentowi procesu

Kolejną nowością IPP 85-P jest zintegrowany moduł pamięci. Bezpieczny w elektronice, cyfrowy interfejs zawiera wszystkie istotne informacje do jednoznacznej identyfikacji i automatycznego wykrywania podłączonej sondy. Dodatkowo, w pamięci można przechowywać dane kalibracyjne i statusowe czujnika, odpowiednie certyfikaty czy protokoły operacyjne w ramach funkcji samokontroli, a także odczytywać je w celach serwisowych. Ponieważ dane kalibracyjne są przesyłane bezpośrednio z sondy do oprogramowania, eliminuje to ryzyko błędnego przypisania i pomyłek sprzętowych. Przy uruchomieniu nowego punktu pomiarowego lub w zmienionym procesie, pomocny jest nowy asystent procesu. Oprogramowanie prowadzi użytkownika przez konfigurację i wskazuje najważniejsze procesy i parametry, na podstawie których generowana jest optymalna konfiguracja. „Naszym celem było, aby IPP 85-P była tak samo wytrzymała i prosta w obsłudze jak poprzednicy z serii IPP. Dzięki zintegrowanej pamięci i asystentowi procesu udało nam się ten cel nawet przekroczyć,” podsumowuje Dietrich.

Na konferencji ACHEMA 2022 we Frankfurcie nad Menem Parsum po raz pierwszy zaprezentuje nowo opracowaną sondę inline do pomiaru cząstek oraz sprzęt i oprogramowanie towarzyszące. Dwóch dyrektorów Stefan Dietrich i Dr. Michael Köhler będą dostępni w hali 4.1, stoisko E72, do rozmów i pytań.