Bestimmung von Rückständen auf Filtern

RÜCKSTANDS- & SPURENANALYTIK SPECIAL Bestimmung von Rückständen auf Filtern

01.02.2006Autor / Redakteur: MARTIN MAASS* / Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Ein neues Restschmutzanalyse-System gewährleistet eine vollautomatische optische Analyse, Klassifizierung und Dokumentation von Rückständen auf Filtern. Gerade in der Halbleiterindustrie oder bei der Qualitätskontrolle pharmazeutischer Produkte ist dies von enormer Wichtigkeit.

Anbieter zum Thema

NETZSCH-Gerätebau GmbH

WINOPAL Forschungsbedarf GmbH

Gesellschaft für Analysentechnik HLS

Die optische Restschmutzanalyse ist eine Methode, um den Verschmutzungsgrad von Bauteilen oder Anlageteilen zu bestimmen. Die Bestimmung läuft normalerweise in drei Schritten ab. Im ersten Schritt wird das Objekt durch eine Spülflüssigkeit gereinigt. Im zweiten Schritt wird ein definierter Teil dieser Flüssigkeit filtriert. Im dritten Schritt werden die aufgefangenen Rückstände optisch quantifiziert.

Reinheit ist in vielen industriellen, pharmazeutischen und medizinischen Bereichen von besonderer Bedeutung. Sie bestimmt z.B. die Lebensdauer und Funktionalität technischer Bauteile oder die Qualität pharmazeutischer Produkte. Im Prinzip wird jeder Produktionsprozess und jedes Produkt von spezifischen Anforderungen an dessen Reinheit begleitet. Die verbindlichen Regeln für die Charakterisierung von Verschmutzung sind durch entsprechende Normen für die unterschiedlichen industriellen Sparten festgelegt.

Der tolerierbare Verschmutzungsgrad kann je nach Branche und Produkt sehr stark variieren. Mit Hilfe von optischen Restschmutzanalysesystemen lassen sich Partikel bis in den Mikrometerbereich quantifizieren und für die Qualitäts- oder der Produktionskontrolle entsprechend den Anforderungen normgerecht klassifizieren. Die Partikelzahl reicht von wenigen bis zu einigen Millionen von Partikeln. Anwendungen findet die Filteranalyse beispielsweise bei der Bestimmung der Verunreinigung von Schmierstoffen, Hydraulikflüssigkeiten, Brennstoffen, Russpartikeln in Dieselabgasen oder bei der Kontrolle der Sauberkeit von Motorblöcken, Getrieben, Nocken- und Kurbelwellen.

Komplettsystem

Der analysis FilterInspector ist als Komplettsystem für die vollautomatische Restschmutzanalyse auf kreisförmigen Filtern konzipiert. Das System besteht aus den Komponenten: Mikroskop (z.B. Olympus MX61 oder BX2M Serie), Digitalkamera (z.B. F-View II), Motortisch mit Controller und Filterinspektionssoftware. Die Hardwarekomponenten und die Software sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei den Messergebnissen gewährleistet ist.

Das System wurde konzipiert, um bei hoher Auflösung kurze Analysezeiten zu ermöglichen. So lassen sich z.B. Rundfilter mit einem Durchmesser von 47 mm bei einer Auflösung von 0,8 µm in kürzester Zeit einer hundertprozentigen Kontrolle unterziehen. Diese Geschwindigkeit wird durch den Einsatz von schnellen Kameras und Motortischen erreicht.

Bildaufnahme- und auswertung

Die Software des Systems führt den Benutzer durch die vollständige Analyse. Mit wenigen Handgriffen und geringem Lernaufwand werden auch komplexe Analysen erfolgreich durchgeführt. Der analysis FilterInspector ermittelt die Anzahl der Schmutzpartikel auf dem gesamten Filter. Der Filter wird zu diesem Zweck lückenlos abgefahren und aufgenommene Bilder werden vollautomatisch analysiert sowie klassifiziert. Der verwendete Detektionsalgorithmus reduziert mögliche Benutzerfehler oder -einflüsse auf ein Minimum.

Zusammenfassung

Mit dem FilterInspector können Partikel beliebiger Größe unabhängig von der eingestellten Vergrößerung analysiert werden. Selbst bei Mikrometerauflösung können Partikel, deren Größe bis hin zur vollständigen Größe des Filters reichen kann, quantifiziert werden. Es werden Übersichten für Partikel und Bilder, Histogramme und Einzelpartikeldaten unterstützt.

*Martin Maass, Olympus Deutschland, 20097 Hamburg

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