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在線激光粒度分析
在線激光粒度分析

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英國

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赫伊爾商貿(北京)有限公司

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產(chǎn)品簡介

基于Multi-Focus(MF) 多聚焦激光反射技術的LaserTRACKTM在線激光粒度分析系統(tǒng),可以在線測量

(動態(tài))過程中的粒徑及顆粒分布狀態(tài)。多聚焦激光反射是HEL公司的**技術,在此基礎上,結合

HEL特有的高性實時數(shù)據(jù)處理軟件,造就了LaserTRACK系統(tǒng)相較普通在線粒度測試技術而言,在

“在線粒度測試”及“實在線顆粒分析”等技術方面的突破性進展

LaserTRACK 能夠在過程變化中,正確預測顆粒尺寸的分布趨勢,與現(xiàn)有的其他測試探頭相比較,更

加全面和可靠。對于非球形粒子(如針狀晶體)的跟蹤需求向傳統(tǒng)技術提出了挑戰(zhàn),這也再次清晰彰

顯了LaserTRACK的功能優(yōu)越性。

LaserTRACK的測試傳感器可與過程反應器(如HEL的AutoLABSimular )集成,實時提供粒徑尺

寸大小和粒徑分布數(shù)據(jù)。同時還可通過LaserTRACK的數(shù)據(jù)反饋控制功能操控進料泵、工藝溫度等任

意工藝參數(shù)及實驗設備。

應用

化學過程開發(fā)與優(yōu)化 - 深入理解反應過程

過程控制 - 顆粒特性路徑設計及反饋控制

聚合反應 - 聚合物懸浮液參數(shù)測量

生物發(fā)酵 - 生物量追蹤

質量控制 - 生產(chǎn)批次差異控制

過濾 - 結晶晶型成型優(yōu)化

干燥 - 深入挖掘結晶過程

產(chǎn)品混合 - 監(jiān)測顆粒尺寸和數(shù)量的變化

數(shù)據(jù)準確度及重現(xiàn)性

真粒徑測試

本實驗在全球選取數(shù)個地點進行,將FBRM 和LaserTRACK 置于單獨攪拌容器中,同步進行粒度測試

和數(shù)據(jù)采集

當測試區(qū)空白時,粒徑讀數(shù)為0,若有粒徑變化,則形成明顯峰值。FBRM等測試技術精度難以望其項背。

重現(xiàn)性

本實驗在全球選取數(shù)個地點進行,將FBRM 和LaserTRACK 置于單獨攪拌容器中,同步進行粒度測試和

數(shù)據(jù)采集

實驗分別采用5支FBRM 探頭和4只LaserTRACK 傳感器進行測評。FBRM 由富有經(jīng)驗的用戶工程師親

自操作,不同實驗的測試結果對比見下圖

此實驗樣品為球形石英粉(milisil),其相關參數(shù)的文獻值如下:

D50 = 10micron (10μm以下顆粒占總量50%)

D95 = 34 micron (34μm以下顆粒占總量95%)

圖表一、二分別為為FBRM和LasserTRACK 的測試結果,體現(xiàn)出LaserTrack良好的重現(xiàn)性及數(shù)據(jù)準確

性,且其數(shù)據(jù)分辨率優(yōu)于1 μm

特點和優(yōu)勢

特點

自動零基線調整

真粒徑測試

32位高性能處理器及電子控制器

顯著降低背景噪音

高分辨率

功能強大的微處理器及高級操作軟件

提高顆粒邊界分辨率

實現(xiàn)真粒徑測試

光學自動聚焦

測試范圍寬,0.5μm-1000μm (更大范圍0.2μm-1000μm,0.5μm-2000μm可定制),可滿足多種應用需求

優(yōu)勢

高效率

LaserTRACK 是比現(xiàn)有的激光反射顆粒探測系統(tǒng)的先進許多的新一代技術。改進的基線特征使得傳感器無需再時時進行廣泛清潔和拋光操作,大大節(jié)省了人力、物力與時間。

更高的分辨率和更準確的粒徑檢測,大大提高了過程優(yōu)化的速度和效率,同時依托系統(tǒng)的反饋控制,成功實現(xiàn)快速篩選和條件優(yōu)化,并為目標客戶提供理想的粒徑/晶體參數(shù)。

**技術

測量原理

LaserTRACK 作為在線測量系統(tǒng),可以利用激光反射原理準確測量粒子的尺寸大小和分布情況,通過投射旋

轉、聚焦光束到流體相樣品上,并根據(jù)其反射光束的狀態(tài)返回檢測數(shù)據(jù)及結果。

固定速率(如2米/秒)控制激光的旋轉,采集粒子前后邊緣分別通過光束的時間,即可計算得到該聚焦點

處顆粒的粒徑尺寸。

該測量方法基本可反映出來粒子的全部特性,也意味著無需后續(xù)離線數(shù)據(jù)分析,對于近似球形的粒子來說,

測試結果更為理想。LaserTRACK采集的數(shù)據(jù)結果可以得到樣品的真粒徑和真實的粒度分布(Particel

Size Distribution,PSD)。這在其他關聯(lián)性和數(shù)據(jù)有效性都遜色許多的設備上都可望而不可即。

聚焦結果

LaserTRACK與其他設備的顯著區(qū)別是針對聚焦點的信號進行準確的物理辨識,而不受非聚焦點信號的

干擾。

離焦信號相對聚焦信號而言,即為背景噪音,會顯著降低傳感器對粒子邊緣的辨識能力。粒徑尺寸的測

量值將會增大,基于此數(shù)據(jù)的復雜數(shù)學計算結果一致性同樣堪憂。

與競爭對手比較,LaserTRACK采用了更加精細的光導纖維傳送技術,有效降低并消除了離焦信號。信

號數(shù)雖有所減少,但數(shù)據(jù)質量大大提高,且測試結果直觀而不需要復雜的數(shù)據(jù)分析。

移動聚焦

LasserTRACK還可提供“移動聚焦”的可變焦探測選擇。這一復雜特性類似于相機的變焦鏡頭。通過轉移

點來大大拓寬視野范圍內的不同顆粒尺寸,也是HEL的**技術。

高性能

混合粒度體系的分辨率

LaserTRACK與FBRM®相比,在更為復雜的粒子體系測量方面更具優(yōu)勢,例如非球顆粒或雙峰分布體系。

驗采用若干LaserTRACK 和 FBRM 探頭同步對PVC材料進行測量,而該材質為典型雙峰分布,其峰值

分別位于100μm和10μm附近。

兩種測試結果如下所示,F(xiàn)BRM對100μm的峰值再現(xiàn)性相對較好(僅有一個例外)但在10μm處的峰值重現(xiàn)

差且噪音很大。而LaserTRACK的測試結果則表明其在整個測量范圍都具有良好的分辨率——低于1μm,

測試結果與文獻參考值有著極好的吻合性。

如在石英粉樣品中逐步加入PVC大粒子(平均粒徑~100μm),測試結果則如下圖所示。

LaserTRACK 準確表征出了PVC大粒子的突然加入及其數(shù)量隨后逐步增加的過程(由于PVC中存在的

‘微塵’顆粒,細顆粒數(shù)量隨之緩慢增加)。

與預期相反,F(xiàn)BRM則表現(xiàn)出了隨著PVC粒子的逐漸增加,細顆粒數(shù)逐漸減少的趨勢(下圖藍色三角標曲

線)。

準確追蹤變化趨勢

PVC和球形石英粉混合體系粗-細顆粒檢測數(shù)據(jù)如圖所示,紅色曲線為LaserTRACK測試曲線,準確顯示

體系的變化,而FBRM數(shù)據(jù)則與實驗預期相反,對于結晶過程跟蹤等高精度應用而言,如此嚴重數(shù)

據(jù)錯誤,對于質量控制將是致命的!

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10分

售后服務

10分

易用性

10分

性價比

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