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Partikelgrößenmessung

Partikelgrößenmessung im Prozess spart Zeit und Energie

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Funktion der Online-Partikelgrößenmessung

Die Probe wird aus dem laufenden Produktstrom entnommen, durch eine Messzelle gefördert und dann wieder zurückgeführt. Das an den Partikeln gestreute Laserlicht wird vom Detektor erfasst und die so gewonnenen Daten werden an den Computer weitergeleitet, der die Partikelgröße berechnet. Dieser Vorgang geschieht in Echtzeit bei laufender Produktion, weshalb eine Anpassung der Produktqualität mit nur minimalem Produktausschuss möglich ist. Optional ist eine automatische Regelung individuell gewünschter Korngrößen möglich.

Ergänzendes zum Thema
Partikelgrößenmessung
Interview: „Der wichtigste Punkt ist die Probenahme“

Produktentwickler Dipl.-Ing. Hans Kaiser und Produktmanager Dipl.-Oec. Karl Kraus wissen, mit welchen Problemen Anwender bei der Partikelgrößenmessung zu kämpfen haben und berichten über die weitere Entwicklung der Optisizer bei Hosokawa Alpine.

Den Optisizer gibt es in drei Messbereichen. Lässt sich technisch am Partikelgrößenbereich noch etwas optimieren?

Kaiser: Bei den beiden Messbereichen von 0,5 bis 220 Mikron bzw. 1,2 bis 550 Mikron ist das Verhältnis von Brennweite und Detektor in Bezug auf die Auflösung optimiert. Deshalb sehen wir hier keine sinnvolle Optimierung. Bei dem Messbereich von 2,5 bis 1100 Mikron kann es mit einer veränderten Matrix sinnvoll sein, den Messbereich für einzelne Anwender geringfügig zu vergrößern.

Was kann gegen die häufigsten Anwenderprobleme bei der Partikelgrößenmessung unternommen werden?

Kaiser: Der wichtigste Punkt ist die Probenahme. Hier liefern wir aufgrund unseres Know-How als Anlagenbauer Rohrleitungsteile mit entsprechenden Einbauten, damit eine repräsentative bzw. pseudo-repräsentative Probenahme gewährleistet wird. Eine an die Bedingungen beim Kunden angepasste und optimierte Probenahme ist immer Bestandteil unseres Lieferumfangs. Eine weitere Diskussion ergibt sich bei der Vergleichbarkeit von Ergebnissen aus der Onlinemessung mittels Laser und den meist im Labor des Kunden vorhandenen Messgeräten für die Qualitätssicherung (Laser/Sedigraph/Sieb). Auch hier helfen wir mit unserem Wissen Korrelationen zu definieren.Häufig sind neben der Korngröße andere Produkteigenschaften für die Anwendung von Bedeutung. In Zusammenarbeit mit Anwendern lösen wir dann die teilweise recht komplexen Aufgaben, den Zusammenhang der verschiedenen Eigenschaften herauszufinden und zu beschreiben.

Wohin entwickelt sich die Online-Analytik, speziell die Partikelgrößenmessung?

Kraus: Ziel der Onlineanalytik soll die Sicherung der Prozessstabilität und somit der Produktqualität sein. Die Onlineanalytik soll in erster Linie das bessere Verständnis der Prozesse unterstützen und ermöglichen. Dies zu visualisieren und somit leicht verständlich für den Anwender darzustellen, ist uns sehr wichtig. Unter Verwendung anderer Prozessparameter ist somit eine Anlagendiagnostik mit entsprechenden Aktionen möglich.

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Mit dem Wissen über die aktuelle Partikelgrößenverteilung hat der Anlagenbetreiber die Möglichkeit der gezielten Einflussnahme auf den Prozess, den er jetzt viel näher an die Vorgaben heranführen kann. Somit eröffnen sich neue Möglichkeiten der Leistungssteigerung und der Kostenreduktion.

Das Messgerät ermittelt per Laserbeugungsmethode mehrfach pro Sekunde die aktuelle Partikelverteilung im Materialstrom und zeichnet die Messwerte als fortlaufendes Diagramm auf. Im Vergleich dazu ist eine manuelle Stichprobe nur eine Momentaufnahme die zu Fehlschlüssen führen kann. Den Optisizer-Partikelmesssensor gibt es in drei Messbereichen, die sich insgesamt über den Partikelgrößenbereich ab 0,5 μm bis 1100 μm erstreckt. Das System eignet sich für eine Vielzahl an Stoffen, und kann sowohl für kleine Laboranlagen wie auch bei Produktionsanlagen mit einem Rohrquerschnitt von bis zu 80 cm verwendet werde. Die Nachrüstung mit dem Gerät bei bestehenden Anlagen ist möglich.

Eine Online-Partikelgrößenmessung ist kein Ersatz für eine Qualitätskontrolle durch ein Labor, welche auch weiterhin erforderlich ist. Aber die Installation des Geräts bei Anwendern hat gezeigt, dass die Online-Partikelgrößenmessung mit einem Laserbeugungssystem im Labor gut zueinander korrespondieren und sich damit ergänzen.

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