MATRIX-F II FT-NIR PROCESS SPECTROMETER

Význam tématu

Online FT-NIR spektroskopie umožňuje rychlé a neinvazivní měření klíčových parametrů průmyslových procesů v reálném čase. Díky kontinuální kontrole reakcí, surovin či konečného produktu je možné zlepšit kvalitu, snížit odchylky a omezit náklady spojené s přepracováním či likvidací nevhodných sérií.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentovaného whitepaperu je představit FT-NIR spektrometr MATRIX-F II od Brukeru, který kombinuje vysokou přesnost, robustnost a flexibilitu pro in-line měření v reaktorech, potrubích či nad dopravníkovými pásy. Text shrnuje hlavní vlastnosti zařízení, dostupné sondy a příklady procesních aplikací napříč od chemického průmyslu až po potravinářství.

Použitá metodika a instrumentace

Spektrometrie využívá Fourierovu transformaci v blízké infračervené oblasti (FT-NIR) pro neinvazivní, multikomponentní analýzu. Klíčové komponenty systému MATRIX-F II:

• interferometr s 10letou zárukou pohyblivých částí a solid-state laserem
• fiber optic sondy pro odraz, přenos a transflekci s variabilní délkou dráhy
• bezdotykové sensor heads pro měření přes skleněná okénka či nad dopravníkem
• integrovaný 6kanálový optický multiplexer
• průmyslový PC s IoT moduly, Ethernetovým rozhraním a softwarem CMET
• certifikované provedení pro Ex zóny s ATEX/IECEx/UL schválením

Hlavní výsledky a diskuse

Spektrometr prokazuje přesnost in-line výsledků během několika sekund, opakovatelnost přenosu kalibrací mezi identickými sondami a dlouhodobou stabilitu i v náročných podmínkách. Modulární konstrukce umožňuje měnit sondy bez přerušení provozu a minimalizovat údržbu. Softwarové řešení CMET nabízí komplexní správu scénářů, podporu OPC, analogových i digitálních protokolů a webová trendová zobrazení pro 24/7 monitoring.

Přínosy a praktické využití

Využitím MATRIX-F II lze dosáhnout:

• optimalizace spotřeby surovin a energie
• snížení počtu mimo specifikaci vyrobených šarží
• zavedení PAT ve farmacii, chemii, petrochemii, potravinářství či agrikultuře
• konkrétní aplikace: monitorování sušení mléčného prášku, extrakce olejnatých semen, kvalita smažení olejů, výroba polymerů, tabletová výroba, rafinace paliv
• monitorování v Ex zónách díky certifikované konstrukci

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj FT-NIR bude směřovat k plné integraci do konceptu Průmyslu 4.0. Očekává se rozšíření IoT rozhraní, pokročilé algoritmy strojového učení pro prediktivní modely, využití digitálních dvojčat procesů a širší nasazení vícekanálových senzorových sítí pro komplexní analýzu reálných výrobních linek.

Závěr

FT-NIR spektrometrie s přístrojem MATRIX-F II nabízí flexibilní a odolné řešení pro online monitorování výroby. Kombinace vysoké přesnosti, rychlého neinvazivního měření a pokročilého softwaru přináší reálné úspory, nižší provozní rizika a vyšší produktivitu procesů.