Partikelgrößenmessung Inline-Partikelgrößenmessung zur kontinuierlichen Bestimmung der Partikelgrößenverteilung

Redakteur: M.A. Manja Wühr

Wie sich der Qualitätsfaktor Partikelgrößenverteilung direkt überwachen lässt, ist zentrale Frage vieler Mahlprozesse. Der vorliegende Artikel stellt die kontinuierliche Messung der Partikelgröße im Mahlprozess und die Visualisierung der Messergebnisse als mögliche Lösung vor.

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Frewitt testet Inline-Partikelgrößenmessung. (Bild: Bilder: Frewitt)
Frewitt testet Inline-Partikelgrößenmessung. (Bild: Bilder: Frewitt)

Die Partikelgrößenverteilung eines Pulvers – gleichgültig, ob es sich um Mineralsalze, Laktose, Wirkstoffe, Proteine oder Pigmente handelt – ist entscheidend für viele seiner Eigenschaften. Ein feines Pulver kann aufgrund seiner höheren Oberfläche schneller reagieren und ist in der Lage, an größere Mengen anderer Verbindungen (Medikamente) zu adsorbieren; ein körniges Pulver hat ein besseres Fließverhalten und ist beständiger gegen das Zusammenbacken.

Die Messung der Partikelgrößen durch Probenahme des Mahlguts und anschließende Siebanalyse im Labor liefert zwar genaue Ergebnisse, Veränderungen im Prozess können aber selbst bei kurzen Analyseintervallen nicht rechtzeitig erkannt werden. Deshalb entschloss man sich bei Frewitt, eine neue Inline-Messmethode auf Herz und Nieren zu prüfen. Auf zwei Mühlen wurden mit Mineralsalz und Plazebo Versuche an einer Messsonde durchgeführt.

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Schattensignale auswerten

Das Prinzip der untersuchten Inline-Messung basiert auf einem erweiterten Ortsfilter, der Schattensignale einzelner Partikel in auswertbare Größeninformationen umsetzen kann. Dazu werden die Geschwindigkeit und Flugzeit der Partikel durch faseroptische Elemente gemessen. Die Bewegung der Partikel wird dabei auf eine Empfangsoptik projiziert.

Einzelpartikel können mit einer Messrate von bis zu mehreren tausend Partikeln pro Sekunde erfasst werden. Die Partikelgröße berechnet ein Messrechner, der in Echtzeit die komplette Partikelgrößenverteilung im Bereich von 50 bis 6000 µm liefern kann. Die Gesamtzahl der klassierten Partikel wird in einem Ringspeicher konstant gehalten, wodurch eine gleitende, ständig aktualisierte Partikelgrößenverteilung zur Verfügung steht. Damit kann die Partikelgrößenverteilung lückenlos verfolgt und dokumentiert werden.

Im Unterschied zu anderen Inline-Methoden wird hier kein mathematisches Partikel-Modell zugrundegelegt, sondern jedes Partikel wird direkt anhand seiner Sehnenlänge charakterisiert.

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