Spektroskopie Sensor für Integratoren

Exklusiv für PAT-Integratoren:

Smarter Sensor für die optische Spektroskopie

Anwendungsbereiche für smarte Sensoren inklusive System erstrecken sich zunächst auf typische prozessanalytische Anwendungen wie die Analyse von Inhaltsstoffen, die Erkennung von Sorten, die Messung von Farben oder die Überwachung von Beschichtungen und Beschichtungen direkt im oder am Prozess. Im Vergleich zu computergestützten Systemen weisen sie allerdings überlegene Eigenschaften auf.

Messungen mittels optischer Spektroskopie werden als zerstörungsfrei arbeitende Methode in Labor und Prozess immer wichtiger in der Analytik. Smarte Sensoren eignen sich dabei ideal, um den Transfer vom Labor in den Prozess effektiv zur realisieren. Folgende Punkte sind dabei im Fokus:

Schnelle Amortisation und sehr geringe laufende Kosten
wenig Platzbedarf durch sehr kompakte Bauform
Unabhängigkeit von PC-Software und Betriebssystemen
Echtzeitsteuerung von Messabläufen und Datenanalyse
einfache Handhabung - keine Spezialkenntnisse erforderlich

Die Situation

Üblicherweise werden in Produktionsprozessen zur Überwachung von Reaktionsfortschritten oder zur Qualitätskontrolle, optische Sonden eingebaut, die teilweise über sehr lange Lichtleiter mit einem Spektrometer verbunden sind.

Gegenüber einer Labormessung schafft dieser Aufbau zwar den Vorteil einer Echtzeitmessung direkt am „Point of Interest“, beinhaltet jedoch auch den Nachteil eines aufwändigen, örtlich dezentralen Systemkonzepts.

Das Verbesserungspotenzial

Aufwändiges dezentrales Systemkonzept aus optischer Sonde, Spektrometer und Computer/Rechner/Auswerteeinheit
Verlegung von empfindlichen Lichtleiterkabeln – teilweise bis zu 150 m oder länger
Platzbedarf für Spektrometer und PC
Analytiksystem örtlich unflexibel und schwer an einen anderen Ort zu verlegen

Die Innovation: Smarter NIR-Sensor für die optische Spektroskopie

Optische Prozess-Sonde, Spektrometer und Auswerteeinheit in einem kompakten Gehäuse integriert

Der smarte Sensor für die optische Spektroskopie bedient die oben beschriebenen Verbesserungspotenziale, indem er eine optische Prozess-Sonde, ein Spektrometer und die Auswerteeinheit in einem kompakten Gehäuse vereint. Der Sensor wird direkt am Point-of-Interest eingesetzt, also an der Stelle im Prozessablauf, wo die Messung erfolgen soll. Das optische Signal der Messung wird im Sensor in ein digitales Signal umgewandelt und interpretiert. Im Vergleich zu einer normalen optischen Sonde liefert der Sensor somit nicht nur ein optisches Signal sondern ein echtes Spektrum. Er erschließt damit umfangreichere und effizientere Möglichkeiten, prozessanalytische Aufgaben in Echtzeit mit hohen Messraten zu lösen.

Vorteile

Gibt echtes Spektrum und nicht nur optisches Signal aus
Einfaches, zentral in ein Gehäuse integriertes Systemkonzept
Embedded System - keine PC-Software oder PC-basiertes Betriebssystem notwendig
Integrierte, vollständige Datenverarbeitung inklusive chemometrischer Analyse
Keine Verlegung von Lichtleitern mehr erforderlich
Sehr kompakt – nicht größer als eine 1,5 L Getränkeflasche
Minimaler Platzbedarf und nur ca. 3 kg leicht

Wie Branchen mit smarten Sensoren Vorteile erzielen können

Im Agrarsektor oder dem Bergbau übertrifft die Leistung der vollintegrierten, fahrzeugmontierten Analyse-Sensoren deutlich ihre PC-gestützten Gegenstücke.
In der chemischen oder petrochemischen Industrie integrieren sich smarte Sensoren nahtlos in vorhandene und standardisierte MSR-Konzepte in Bezug auf Funktion und Anbindung.
Im Pharma- oder Biopharma-Bereich wird der Validierungsaufwand und -risiko erheblich reduziert.
Für die Lebensmittelproduktion stehen kostengünstige und skalierbare Lösungen für die Prozessanalytik zur Verfügung.

Die intelligente Sensorik repräsentiert einen der wichtigsten und am intensivsten beachteten Meilensteine auf dem Weg zur Entwicklung moderner Prozessanalysetechnologien. Hellma Solutions unterstützt Sie dabei diesen Weg effizient zu beschreiten.

Spektroskopie-Sensoren bilden die Technologiebasis für den neuen Geschäftsbereich von Hellma, der über klassische Analytik-Komponenten wie optische Sonden und Messzellen hinausgeht und teil-/vollintegrierte Lösungen anbietet. Es stehen Sensoren für optische Messungen in den Bereichen Nahinfrarot (NIR) sowie Mittelinfrarot (MIR) zur Verfügung.

Der Integrationsgrad einer Lösung kann dabei variieren und wird den Anforderungen der Anwendung bzw. dem Kundenbedarf angepasst. Von der Zusammenstellung einzelner Standardkomponenten zu einem abgestimmten System, bis hin zu einer komplett individuellen Spektroskopie-Lösung, inklusive Hardware, Software und Chemometrie.