当水分很重要时

内部流程:了解为什么水分含量会影响最终产品的质量和成本,以及近红外水分计如何提供帮助。

通过布伦丹•奎格利 2016年1月1日

水分含量会影响最终产品的质量和成本,因此水分的一致性可以增强您的客户对品牌的忠诚度。一个公司
在以下情况下,可能需要近红外(NIR)湿度计:

  • 应用涉及涂层或非涂层移动腹板,平带,振动或螺旋输送机,或广泛耗时的实验室测试。
  • 该过程需要在线和实时的非接触式水分测量。
  • 该过程需要一种既不会加热也不会对被测产品进行化学处理的仪器,实际上根本不会接触产品。
  • 该公司希望数据是连续的、瞬时的、非破坏性的,输出信号可用于控制生产过程。
  • 该公司希望通过不过度干燥工艺材料来提高能源效率。
  • 该工艺的特征是以下任何一种:粉末,颗粒,薄片,块状,薄片,网,薄膜,涂层,或在水分分布上相当薄和均匀。
  • 该行业是以下任何一个:塑料和复合材料,研发实验室,纺织,造纸,农业,食品加工,制药,化学品,木材或任何其他水分含量影响最终产品的东西。

近红外是如何工作的?

虽然在工业过程中测量水分含量有几种方法,但本文介绍了近红外(NIR)技术在水分测量中的使用,以及NIR测量过程如何提供可靠和可重复的数据,以发现工业过程中水分含量的神奇数字。

当额外的热量或化学物质引入工艺环境时,工艺材料可能会受到负面影响。为了避免改变工艺特性,近红外技术使用了一个固定位置的卤素源灯,该灯针对被评估的材料。灯产生全光谱白光频率。

这种光中的一些能量的频率会导致水分子振动或共振。产品中的水分子会吸收一定比例的源能量,并降低反射光的强度。近红外的内部固定位置透镜然后将反射光通过1.94微米的带通滤波器传递到硫化铅探测器单元上。该仪表可以通过比较电池中储存的反射能量与源光产生的能量来计算产品中的水分量。通过使用特殊的滤光片来补偿环境光、颜色、产品到传感器的距离、肮脏的光学器件、老化的源灯和其他因素的变化,可以提高测量的精度。

数据,数据,数据!

拥有可靠的数据可以加强基于这些数据做出的决策。先进近红外系统的一些数据能力如下所示:

  • 面板触摸屏PC显示水分含量大,易于读取数字。
  • 自动反射增益控制。
  • 电流输出(4 mA至20 mA),可缩放;孤立。
  • 隔离光耦合器晶体管,它的信号损失的产品。
  • 通过串行数据端口缩放和线性化。
  • 产品校准软件窗口。
  • 软件窗口显示机器方向水分剖面图。

收集到的数据可以发送给长期的历史学家,供您的工程团队进一步报告和分析。下面的例子描述了基于近红外系统数据的湿度廓线和趋势。在这个过程中创建这个准确的数据可以帮助确定与质量相关的水分含量范围。如果该公司使用这些数据来建立一个过多、过少和刚刚好的湿度尺度,用户将能够对他们的工艺做出决定,以确保湿度保持在可接受的范围内。

储蓄

实现生产节约的一个特殊领域是用于干燥产品的能源。这是通过将可接受的湿度范围与理想的干燥器温度相关联来实现的,以确定干燥器运行的时间长度。因此,消除了质量下降和过度干燥的额外成本。这种一致性的结果可能会减少工厂的废料和市场的回报——这两个因素都会影响客户的最终价格,也可能影响你的竞争优势。

Brendan Quigley于2003年毕业于Millsaps College,并于2012年初加入Cross Company Integrated Systems,担任内部销售代表。交叉公司集成系统集团是CFE媒体的内容合作伙伴。Cross Company于2015年9月6日成为CSIA会员。由Jack Smith编辑,内容经理,CFE Media控制工程jsmith@cfemedia.com

关键概念

  • 了解水分含量如何影响最终产品的质量和成本。
  • 了解近红外湿度测量的工作原理。
  • 考虑如何准确的工艺数据可以帮助揭示与产品质量相关的水分含量范围。

考虑一下这个

使用存储在历史记录中的数据来预测过程变化或进行预防性或预测性维护有多现实?

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