NIRS Analyzer Pro

Význam tématu

Inline NIR spektroskopie se stala klíčovým nástrojem pro neinvazivní a kontinuální sledování kvality surovin, polotovarů i finálních produktů přímo v procesu výroby. Díky okamžitému měření spektrálních dat lze optimalizovat spotřebu surovin, zlepšit výtěžnost výroby a zajistit konzistentní dodržování technologických parametrů. V potravinářské, farmaceutické i chemické výrobě takové řešení podporuje principy Process Analytical Technology (PAT) a Quality by Design (QbD).

Cíle a přehled studie / článku

Cílem textu je představit přístroj NIRS Analyzer Pro, založený na technologii vysoce rozlišeného diodového pole, jako účinné inline řešení pro spektroskopickou analýzu kapalin, granulátů, prášků i suspenzí. Popisuje konstrukci analyzátoru, dostupné vzorkovací rozhraní a možnost integrace výsledků do automatizačních systémů.

Použitá metodika a instrumentace

Jádrem systému je spektrometr s InGaAs diodovým polem měřícím vlnové délky 1100–1650 nm s rozlišením 1,1 nm/pixel. Součástí je vysokointenzitní duální lampový zdroj pro zajištění kontinuální provozuschopnosti, automatické přepínání mezi lampami a stabilní kalibrace. Pro přivedení světla k měřenému vzorku jsou k dispozici různé vzorkovací sondy:

• Okno s kontaktní reflexní sondou pro pevné látky v potrubí či zásobnících.
• Bezkontaktní přímé osvětlení pro nerovné povrchy na dopravnících.
• Transflekční mikrointerakční sonda pro kapalné vzorky a suspenze s řízenou optickou délkou dráhy.
• Pulzní mikrointerakční powder probe s automatickým proplachem pro suché prášky.

Metody analýzy kombinují měření reflektance i transflectance, přičemž nemodifikovaný vzorek prochází potrubím nebo na dopravníku bez nutnosti obcházení (bypass).

Hlavní výsledky a diskuse

Systém dokáže provést spektrální sběr během 5–50 ms a průměrný čas vyhodnocení jednoho výsledku se pohybuje mezi 1–15 s. Předkonfigurované lampy a digitální kalibrační nástroje umožňují jednoduché přenášení analytických modelů mezi jednotlivými jednotkami. Modulární výměna vzorkovacích rozhraní a podpora rozhraní 4–20 mA, OPC, Modbus či Profibus usnadňuje implementaci do stávajících řídicích smyček.

Přínosy a praktické využití metody

Nasazení NIRS Analyzer Pro přináší:

• Okamžité monitorování kvality surovin a produktů bez časových prodlev.
• Snížení odchylek výrobního procesu a menší množství odpadu.
• Podporu regulací FDA 21 CFR Part 11 a principům PAT a QbD.
• Minimální údržbu díky duálnímu lampovému systému a automatickému přepínání.
• Možnost validace pomocí softwaru Vision pro farmaceutický průmysl.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj inline NIR spektroskopie směřuje k plné integraci do konceptu Průmyslu 4.0, využití strojového učení pro pokročilé chemometrické modely a cloudové zpracování dat. Miniaturizace senzorů, rozšíření měřicího spektra a bezdrátová komunikace podpoří širší nasazení v dynamických výrobních prostředích.

Závěr

NIRS Analyzer Pro nabízí robustní a flexibilní řešení pro inline analýzu různorodých vzorků při vysoké rychlosti a přesnosti. Díky modularitě, snadné implementaci a možnosti validace představuje ideální nástroj pro kontinuální kontrolu kvality v potravinářském, farmaceutickém i chemickém průmyslu.

Reference

Původní text neobsahuje odkazované literární prameny.