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Online-Viskositätsüberwachung zur Qualitätskontrolle bei der Formulierung, Prüfung und Verarbeitung von Emulsionen

Einführung

Emulsionen werden in fast allen Bereichen des täglichen Lebens verwendet. Ihre Verarbeitung und Entwicklung erstreckt sich über viele Branchen - Chemikalien, Beschichtungen, Lebensmittel, Kosmetika, Klebstoffe, Industrieflüssigkeiten, pharmazeutische Produkte, Öl und Gas.

Was sind Emulsionen?

Es ist eine stabile Mischung aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten, von denen eine gleichmäßig in Form kleiner Tröpfchen oder Partikel in der anderen verteilt ist. Emulsionen sind Mischungen von Flüssigkeiten, die nicht mischbar sind. Normalerweise liegt eine Flüssigkeit in einer anderen Phase als kleine Tröpfchen vor. Es gibt Emulsionen von Öl in Wasser, sogenannte Öl-in-Wasser-Emulsionen (abgekürzt als O / W), aber auch Emulsionen von Wasser in Öl (W / O). Die Tröpfchenphase wird als dispergierte Phase bezeichnet, die umgebende Phase als kontinuierliche Phase. Die Wechselwirkung seiner dispergierten und kontinuierlichen Phasen beeinflusst die Materialeigenschaften der Emulsion stark. Emulsionen können mit einer Vielzahl von Analysetechniken charakterisiert werden. Einige Beispiele für übliche Emulsionen sind:

  • Milch ist eine Emulsion von Milchfett in einer wässrigen Lösung, die viele verschiedene Proteine, Laktose und Salze enthält. In Rohmilch liegt das Fett in Form von Milchfettkügelchen vor, die von einer Membran umgeben sind. Wenn diese Milch in der Fabrik homogenisiert wird, werden diese Kügelchen gebrochen und das Fett wird in kleinere Tröpfchen verteilt, die ebenfalls durch Proteine ​​stabilisiert werden.
  • Margarine ist eine Emulsion von Wassertröpfchen in Fett, die durch eine Packung nadelartiger Fettkristalle in der kontinuierlichen Fettphase stabilisiert wird.
  • Creme ist eine konzentrierte Emulsion von Milchfett in einer wässrigen Phase; Die Konzentration hängt von der Art der Creme ab.
  • Eis ist ein sehr komplexes Produkt; es enthält unter anderem Milchfetttröpfchen, aber auch Zuckerkristalle, Eiskristalle und Luftblasen.
  • Salatsauce werden durch Emulgieren von Pflanzenöl in einer wässrigen Mischung hergestellt, die Essig enthält. Wenn diese Emulsion zu Hause hergestellt wird, ist sie ziemlich instabil: Die Tröpfchen verschmelzen relativ schnell, so dass man sie vor der Verwendung schütteln muss. Kommerzielle Varianten werden üblicherweise durch andere Komponenten stabilisiert.
  • Mayonnaise ist eine sehr konzentrierte Emulsion von Öltröpfchen in Wasser, die durch Proteine ​​aus Eigelb stabilisiert wird. Die Emulsion ist so konzentriert (70–80 Vol .-%), dass die Öltröpfchen zusammengedrückt werden. Dieses Zusammendrücken bewirkt die schöne Konsistenz von Mayonnaise.
  • Eigelb ist eine Emulsion von Eifett (und Cholesterin) in einer wässrigen Lösung, die durch eine Mischung von Phospholipiden stabilisiert wird.
  • Lebensmittel. Salatdressings, Soßen und andere Saucen, geschlagene Dessert-Toppings, Erdnussbutter und Eis sind ebenfalls Beispiele für Emulsionen verschiedener essbarer Fette und Öle. Emulsionen beeinflussen nicht nur die physikalische Form von Lebensmitteln, sondern wirken sich auch auf den Geschmack aus, da emulgierte Öle die Zunge bedecken und ein „Mundgefühl“ vermitteln.
  • Farben auf Wasserbasis und Beschichtungen sind üblicherweise Emulsionen von Bindemittelpartikeln auf Polymerbasis. Sie werden hergestellt, indem eine Emulsion von Monomertropfen in Wasser hergestellt wird, wonach die Monomere unter Bildung fester Teilchen polymerisiert werden. Beim Auftragen verdampfen das Wasser und möglicherweise andere Lösungsmittel und die Bindemittelpartikel verschmelzen zu einer festen Schicht.
  • Bitumen, eine schwere Fraktion, die beim Raffinieren von Erdöl entsteht, ist normalerweise zu viskos, um direkt angewendet zu werden. Daher wird Bitumen in Wasser mit hoher Emulgierung emulgiert. Die resultierenden O / W-Emulsionen haben eine viel niedrigere Viskosität und sind daher leichter aufzutragen. Beim Auftragen (auf der Straße oder auf einem Dach) bricht die Emulsion und die Bitumenpartikel verschmelzen zu einer Schicht.
  • Medikamente & Drogen. Stärke / Gelatine-Mischung Mikropartikel werden durch das Wasser-in-Öl-Emulsionslösungsmitteldiffusionsverfahren hergestellt. Der In-vitro-Arzneimittelfreisetzungsgehalt hängt signifikant vom Stärkemischungsverhältnis und vom Vernetzungsverhältnis ab. Mikropartikel aus Stärke / Gelatine-Gemischen sollten ein nützlicher Träger für die kontrollierte Freisetzung von wasserlöslichen Arzneimitteln sein. In der pharmazeutischen Industrie werden Emulsionen verwendet, um Arzneimittel schmackhafter zu machen, die Wirksamkeit durch Kontrolle der Dosierung von Wirkstoffen und Arzneimitteln mit verzögerter Freisetzung zu verbessern und eine verbesserte Ästhetik für topische Arzneimittel wie Salben bereitzustellen.
  • Öle und Kohlenwasserstoffe. Zwei Drittel der weltweiten Rohöle werden emulgiert hergestellt; Diese Emulsionen sind aufgrund der Produktionsprozesse hauptsächlich vom Wasser-in-Öl-Typ.
  • Insektizide und Pestizide. In der Agrarindustrie werden Emulsionen als Transportmittel für Insektizide, Fungizide und Pestizide verwendet und üblicherweise durch Sprühen durch mechanische Geräte aufgebracht.
  • In KosmetikaEmulsionen sind das Transportmittel für viele Haar- und Hautpflegemittel. Anionische und nichtionische Emulsionen werden verwendet, um verschiedene Öle und Wachse zu liefern, die Haar und Haut mit Feuchtigkeit, Geschmeidigkeit und Weichheit versorgen. Andere Beispiele sind Gesichtscremes, Körperlotionen, Shampoos, Duschgels, Zahnpasten, Seifen und Düfte.
  • Schmiermittel, Aufschlämmungen, Additive, Maschinenöle, Polymeremulsionen, Klebstoffe, Stärkelösungen, mineralische Füllstoffaufschlämmungen, Textilemulsionen, Submikronemulsionen und Silikonemulsionen.
  • Batteriematerialien - Bindemittel auf Wasserbasis für Batterien werden unter Verwendung fortschrittlicher Polymertechnologien entwickelt, um die Bildung negativer Elektroden in Lithium-Ionen-Sekundärbatterien und Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterien zu ermöglichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Batteriebindemitteln (PVDF) weisen diese Bindemittel hervorragende Bindungseigenschaften, Elektrolytbeständigkeit und Zykluseigenschaften auf.
Emulsionsdichte Viskosität - Anwendungen - Butter, Mayonnaise, Kosmetika, Pharmazeutika, Eis, Desserts, Farben

Anwendung von Emulsionen

Emulsionen werden häufig als Vorläufer und Endprodukte verwendet. Dies ist auf eine unendliche Anzahl möglicher Kombinationen von Emulsionssystemen zurückzuführen. Die Aufgabe, ihre Struktur vollständig zu charakterisieren, ist ein wichtiger Schritt zu ihrer Kommerzialisierung. Neue Emulsionstypen werden ständig weiterentwickelt. Eine jüngste Weiterentwicklung ist die Mikroemulsion, eine spezielle Art von Emulsion, die sich im Vergleich zu herkömmlichen Systemen durch extrem kleine Partikelgröße, Transparenz und verbesserte Stabilität auszeichnet. Da die Wissenschaft weiterhin auf die Bedürfnisse der Industrie reagiert, werden rasch neue und unkonventionelle Emulsionskombinationen entwickelt.

Formulierung und Prüfung von Emulsionen

Die Grenzflächenspannungskräfte versuchen, die beiden Phasen getrennt zu halten. Das Ziel bei der Herstellung von Emulsionen besteht darin, die Grenzflächenspannung zu verringern, um eine engere Vermischung der beiden Phasen zu fördern. Dies wird auf zwei Arten erreicht - durch Verringerung der Viskosität der inneren Phase und durch Verwendung chemischer Additive. Das Erhitzen des Produkts ist der einfachste Weg, um eine Viskositätsreduzierung zu erreichen, da die meisten Flüssigkeiten beim Erhitzen weniger viskos werden. Die Abnahme der Viskosität geht gewöhnlich mit einer Abnahme der Grenzflächenspannung einher, was zu einer besseren Emulgierung führt.

Eine stabile Emulsion von zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten ist selten, und häufig ist eine chemische Unterstützung erforderlich. Normalerweise wird eine Chemikalie verwendet, die an der Grenzfläche zwischen den beiden Phasen aktiv ist. Ein solches Additiv wird als Emulgator oder Tensid bezeichnet (dies steht für oberflächenaktives Mittel). Die kommerzielle Herstellung der meisten Emulsionen beinhaltet die Anwendung sowohl eines chemischen Emulgators als auch einer mechanischen Vorrichtung, wie einer Kolloidmühle oder eines Inline-Mischers, um eine dispergierte Phase mit einer Tröpfchengröße zu erzeugen, die klein genug ist, um ein fertiges Produkt mit dem gewünschten Produkt zu ergeben Eigenschaften.

Charakterisierung der Emulsionseigenschaften und Relevanz

Die Emulsionsstabilität ist bei ihrer Verarbeitung und Formulierung von entscheidender Bedeutung. Emulsionen werden oft als etwas Einfaches, Makroskaliges wahrgenommen, das gesehen, gefühlt und sogar geschmeckt werden kann. In Wirklichkeit sind es jedoch die nanoskaligen Eigenschaften der in einer Emulsion dispergierten Tröpfchen, die den Hauptbeitrag zu den Masseeigenschaften der Emulsion leisten. Insbesondere die Größe und Ladung der emulgierten Tröpfchen wirken sich direkt auf Stabilität, Geschmack, Sicherheit, Aussehen und Funktion aus. Daher ist es von größter Bedeutung, diese Eigenschaften von Emulsionen genau und schnell messen zu können.

Diese Eigenschaften sind für die Emulsionsverarbeitung von hoher Relevanz, und einige dieser Eigenschaften sind miteinander verknüpft:

  • Mittlere Partikelgröße
  • Partikelgrößenverteilung
  • Innenphasenviskosität
  • Kontinuierliche Viskosität
  • Emulgatorpegel
  • Ölphasenkonzentration
  • Dauerphasen-pH
  • Emulsionsoptische Eigenschaften

Die fraglichen Konzentrationen sind relevant, da sie die Art und Stabilität der endgültigen Emulsion beeinflussen. Im Allgemeinen ist die Phase, die in der höheren Konzentration vorhanden ist, tendenziell die kontinuierliche Phase.

Emulsionsverarbeitungsverfahren - Wie werden Emulsionen hergestellt?

Um eine Emulsion herzustellen, werden die Bestandteile zuerst kombiniert, um eine rohe Vormischemulsion zu bilden. Diese Vormischung kann auf verschiedene Arten erstellt werden:

  • Der Emulgator wird in der kontinuierlichen Phase gelöst und dann wird die innere Phase langsam unter gutem Rühren zugegeben (üblichste Methode).
  • Der Emulgator kann in der inneren Phase gelöst werden, bevor diese Mischung langsam unter Rühren zur kontinuierlichen Phase gegeben wird.
  • Der Emulgator kann in der inneren Phase gelöst werden, bevor langsam die kontinuierliche Phase zugegeben wird, um die Vormischung zu bilden. Dies bedeutet normalerweise, dass die besten Ergebnisse erzielt werden, erfordert jedoch viel Zeit und kräftiges Mischen, da eine vorläufige W / O-Emulsion durch die Inversionsstufe gebracht wird, um schließlich den gewünschten O / W-Typ zu bilden.
  • Eine andere Methode verwendet eine speziell entwickelte Methode zur Steuerung der Mischreihenfolge. Diese Technik ermöglicht die Injektion der Produktkomponenten direkt in den Produktstrom in verschiedenen Schritten entlang einer mehrstufigen Mischkammer.
Emulsionen - Chemie, Bergbau, Batterie, Pharma, Lebensmittel, Landwirtschaft - Rheonikviskosität

Das erste Verfahren liefert gute Ergebnisse, wenn im Endbearbeitungsschritt eine mechanische Schervorrichtung wie eine Kolloidmühle oder ein Inline-Mischer verwendet wird. Das erste Vormischverfahren liefert normalerweise gute Ergebnisse.

Nachdem eine gut formulierte und stabile Vormischung sichergestellt ist, kann die Kolloidmühle oder der Inline-Mischer die Emulgierarbeit beenden. Die Zone intensiver hydraulischer Scherkräfte innerhalb der Kolloidmühle oder des Inline-Mischkopfs bricht die inneren Phasentröpfchen auseinander und erzeugt die kleine Partikelgröße, die im Allgemeinen erwünscht ist. Wenn ausreichend Emulgator für die enorme Vergrößerung der Oberfläche verwendet wird, die durch dieses Verfahren erzeugt wird, sollte das Endprodukt eine verbesserte Stabilität aufweisen.

In einigen Fällen kann eine gute Emulsion mit einem moderaten Maß an angelegter mechanischer Energie hergestellt werden, aber eine schlechte Emulsion ergibt sich, wenn das Energieniveau erhöht wird. Die Erhöhung der angelegten Energie bewirkt eine zusätzliche Verringerung der Partikelgröße, aber ohne Anpassung an die Emulgatorkonzentration sind die kleineren Partikel nicht stabil. Dies ist als Überarbeiten der Emulsion bekannt. Verarbeitungsgeräte wie Inline-Mischer, die Scherzonenmanagement (mehrere anpassbare Zonen mit hoher Scherwirkung) und Mischreihenfolgekontrolle (anpassbare Mischkammern zum Einbringen von Prozessmaterial an verschiedenen Positionen in der Scherzone) bieten, bieten entscheidende Vorteile für kommerzielle Emulsionsentwicklung und -verarbeitung.

Eine Verringerung der Viskosität der dispergierten Phase erhöht die Emulsionsbildung. Welche Auswirkungen sind jedoch bei Änderungen der Viskosität der kontinuierlichen Phase zu erwarten? Eine Verringerung der Viskosität sollte aufgrund einer verringerten Grenzflächenspannung zu einer leichteren Emulsionsbildung führen. Während dies wahr ist, muss ein anderer Faktor berücksichtigt werden. Eine Erhöhung der Viskosität in kontinuierlicher Phase verbessert die Emulsionsstabilität erheblich, indem der unvermeidliche Anstieg der Öltröpfchen nach oben verzögert wird. In den meisten Fällen ist dieses stabilere Endprodukt das vorrangige Anliegen, und eine Entscheidung, diesen Vorteil auf Kosten der Überwindung einer höheren Grenzflächenspannung im mechanischen Verarbeitungsschritt zu erzielen, wird gerne angenommen.

Die Überwachung und Kontrolle der Viskosität des Emulgierungsprozesses wird entscheidend, um einen wiederholbaren, effizienten Prozess zu erreichen.

Qualitätskontrolle der Emulsionsverarbeitung und -anwendung

Angesichts der physikalischen Eigenschaften der Emulsionen sind die Informationen zur Überprüfung der Ergebnisse mit einem zuverlässigen Qualitätskontrollprozess (QC) äußerst wichtig, um sicherzustellen, dass die Dispergier- und Homogenisierungsprozesse über Chargen hinweg zuverlässige Ergebnisse liefern.

Das Aufrahmen ist das Phänomen, bei dem sich die dispergierte Phase abscheidet und eine Schicht auf der kontinuierlichen Phase bildet. Es ist bemerkenswert, dass beim Aufrahmen die dispergierte Phase im Kügelchenzustand bleibt, so dass sie beim Schütteln wieder dispergiert werden kann. Das Aufrahmen kann minimiert werden, wenn die Viskosität der kontinuierlichen Phase erhöht wird. Die einfachste Methode besteht darin, die Emulsion in ein Regal zu stellen und sie im Laufe der Zeit zum Aufrahmen zu beobachten. Eine akzeptable Mindesthaltbarkeit kann eine QC-Spezifikation sein. Leider ist der Preis für diese Einfachheit, dass eine schlechte Charge möglicherweise erst entdeckt wird, nachdem das Produkt den Kunden erreicht hat. Um dies zu überwinden, kann der Aufrahmungsprozess durch Erhitzen der Emulsion oder durch Zentrifugieren beschleunigt werden. Diese Ergebnisse müssen dann mit einer entsprechenden statischen Aufrahmungsrate bei Raumtemperatur in Beziehung gesetzt werden. Alle diese Messungen der Aufrahmrate sind einfach, aber nicht präzise.

Verschiedene Faktoren können die Emulsionsstabilität beeinflussen. Häufige Probleme mit Emulsionsinstabilitäten sind Koaleszenz, Flockung, Aufrahmen und Brechen. Daher ist es wichtig, seine Eigenschaften in Echtzeit zu überwachen und adaptive Anpassungen vorzunehmen:

  • Emulgatorkonzentration
  • Öl / Wasser-Verhältnis
  • Rührintensität
  • Mischtemperatur
  • Mischzeit

Da die Viskosität der Emulsion kein statischer Parameter ist, sondern aufgrund der Prozessanforderungen sowie der Verarbeitung selbst variiert, ist es entscheidend, die Viskosität während des gesamten Verarbeitungszyklus zu überwachen und zu steuern.

Emulsion V.Iskositätsmessungen

Die Viskositätsmessung ist eine äußerst nützliche Technik zur Qualitätskontrolle.

  • Während der Homogenisierung erfahren viele Emulsionen einen wesentlichen Viskositätsanstieg, wenn die Tröpfchengröße verringert wird. Das Ausmaß dieser Erhöhung ist daher ein guter Indikator für die Emulsionsqualität.
  • Die Konzentration der Emulsion korreliert stark mit der Emulsionsviskosität, daher kann die Viskositätsinformation effektiv verwendet werden, um Konzentrationen mit vordefinierten oder benutzerdefinierten Modellen vorherzusagen.
  • Während des Mischvorgangs kann die Charakterisierung der Viskosität - Inline nützlich sein, um die Emulsionsstabilität, den gewünschten Endpunkt des Misch- / Mischsystems zu bestimmen und die Kontinuität sicherzustellen. Bei Bedarf können Anpassungen der Rührintensität, der Drehzahl und der Ausrüstung in Abhängigkeit von den gemessenen Viskositätsdaten und deren Interpretationen vorgenommen werden.
  • Emulsionen sind komplexe Systeme mit einem breiten Anwendungsspektrum und kommerziellen Anwendungen. Eine genaue Charakterisierung von Emulsionen mit den Viskositätsdaten ist entscheidend, um die Stabilität und Leistung der Emulsion sicherzustellen.

Aus diesen Gründen kann eine mit einem Inline-Viskosimeter erhaltene Viskositätsmessung einen hervorragenden QC-Benchmark liefern und die QA / QC des Prozesses und des Endprodukts sicherstellen.

 

Wie kann eine Echtzeit-Viskositätsüberwachung die Emulsionsqualität sicherstellen?

Die Notwendigkeit, die Emulsionseigenschaften zu charakterisieren, ist entscheidend für die Formulierung, das Scale-up, die Verarbeitung und das Testen von Emulsionen sowie für das Design und die Entwicklung von Geräten, die in diesen Prozessen verwendet werden.

Die Viskosität ist der Schlüssel, um einen Weg zur Messung der Emulsionsqualität zu finden, damit ein gewisser Grad an Konsistenz von einer Charge zur anderen erhalten bleiben kann.

  • Herkömmliche Herstellungsverfahren für Emulsionen basieren auf quasi kontinuierlichen Prozessen
  • Der kontinuierliche Mischprozess besteht aus der kontrollierten Dosierung von Komponenten, der Anpassung und Anpassung an die Flüssigkeitsbedingungen in Echtzeit, die durch mehrere Parameter beeinflusst werden können

Steigern Sie den Gesamtdurchsatz und die Effizienz von Homogenisierungsprozessen

Rotor / Stator-Systeme mit ultrahoher Scherung beschleunigen die Zykluszeit, indem sie die Anzahl der erforderlichen Durchgänge durch einen Hochdruckhomogenisator reduzieren, ein Gerät mit hohem Durchsatz und hoher Energie. Da Homogenisatoren im Allgemeinen auch wartungsintensiv sind, führt ein effizienter „Vormischer“ zu erheblichen Einsparungen bei den Gesamtproduktionskosten. In bestimmten Anwendungen bieten Ultrahochschermischer sogar eine praktikable Alternative zu Homogenisatoren.

Die empfindliche Chemie der Emulsionen bedeutet, dass Zeit- und Kosteneinsparungen nicht auf Kosten der Qualität gehen können, die sehr hoch bleiben muss. Die Überwachung und Kontrolle der Viskosität zur Optimierung der Chargenprozesse gewährleistet Konsistenz, Qualität und erhebliche Materialkosteneinsparungen sowie eine genaue Endpunkterkennung / Stabilitätsschätzung des Mischprozesses für eine bestimmte Charge. Die Prozesskontrolle und Rückverfolgbarkeit des kontinuierlichen Mischprozesses kann durch Inline-Überwachung und Kontrolle der Viskosität verbessert werden, was auch ein hohes Maß an Produktkonsistenz, Wiederholbarkeit in den Prozessen und signifikant niedrigere Ausschussraten gewährleistet.

Andere Verwendungen von Viskositätsmessungen umfassen die Verwendung der von den Geräten bereitgestellten Daten in Formulierungen sowie die Forschung und Entwicklung von Formulierungen, um Zieleigenschaften zu zeigen und eine effektive Charakterisierung zu ermöglichen. Darüber hinaus ist für die Pharma- und Lebensmittelherstellung die Rückverfolgbarkeit des Prozesses für die Aufsichtsbehörden wichtig, und Inline-Messungen ermöglichen eine vollständige Verfolgung der Produkte über den gesamten Produktionszyklus hinweg.

Emulsionen, die Viskositätssysteme verarbeiten - Chemie, Bergbau, Batterie, Pharma, Lebensmittel, Landwirtschaft - Rheonikviskosität

Rheonics 'Lösungen zur Qualitätskontrolle und Sicherung von Emulsionsprozessen

Die automatisierte Inline-Viskositätsmessung und -steuerung ist entscheidend, um die Viskosität während der Emulsionsverarbeitung zu steuern und sicherzustellen, dass die kritischen Eigenschaften die Anforderungen über mehrere Chargen hinweg vollständig erfüllen, ohne sich auf Offline-Messmethoden und Probenentnahmetechniken verlassen zu müssen. Rheonics bietet die folgenden Lösungen zur Prozesssteuerung und -optimierung bei der Formulierung, Verarbeitung, Skalierung und Prüfung von Emulsionen an.

Viskositäts- und Dichtemessgeräte

  1. In-line Viskosität Messungen: Rheonics SRV ist ein weit verbreitetes Inline-Viskositätsmessgerät, das Viskositätsänderungen in jedem Prozessstrom in Echtzeit erfassen kann.
  2. In-line Viskosität und Dichte Messungen: Rheonics SRD ist ein Inline-Instrument zur simultanen Dichte- und Viskositätsmessung. Wenn die Dichtemessung für Ihren Betrieb wichtig ist, ist SRD der beste Sensor für Ihre Anforderungen. Er verfügt über ähnliche Betriebsfunktionen wie das SRV und genaue Dichtemessungen.

Integrierte, schlüsselfertige Emulsionen Licht Management

Rheonics bietet eine integrierte schlüsselfertige Lösung für das Qualitätsmanagement der Emulsionsproduktion an:

  1. In-line Viskosität Messungen: Rheonics SRV - ein Inline-Viskositätsmessgerät mit großer Reichweite und integrierter Flüssigkeitstemperaturmessung
  2. Rheonics-Prozessmonitor: ein fortgeschrittener Predictive Tracking Controller Überwachung und Steuerung von Prozessbedingungen in Echtzeit
  3. Rheonics RheoPulse mit maschinell dosing: Ein autonomes System der Stufe 4, das keine Kompromisse mit festgelegten Viskositätsgrenzen eingeht und automatisch Bypassventile oder Pumpen aktiviert, um Mischungskomponenten adaptiv zu dosieren

Der SRV-Sensor befindet sich in einer Linie und misst kontinuierlich die Viskosität (und Dichte bei SRD). Warnungen können so konfiguriert werden, dass der Bediener über erforderliche Maßnahmen informiert wird, oder der gesamte Verwaltungsprozess kann vollständig automatisiert werden RPTC (Rheonics Predictive Tracking Controller). Die Verwendung eines SRV in einer Prozesslinie zur Herstellung von Emulsionen führt zu einer Verbesserung der Produktivität, der Gewinnmargen und der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Rheonics-Sensoren haben einen kompakten Formfaktor für eine einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie erfordern keine Wartung oder Neukonfigurationen. Die Sensoren bieten genaue, wiederholbare Ergebnisse, unabhängig davon, wie oder wo sie montiert sind, ohne dass spezielle Kammern, Gummidichtungen oder mechanischer Schutz erforderlich sind. SRV und SRD verwenden keine Verbrauchsmaterialien und erfordern keine Neukalibrierung. Sie sind extrem einfach zu bedienen, was zu extrem niedrigen Betriebskosten auf Lebenszeit führt.

Sobald die Prozessumgebung eingerichtet ist, ist normalerweise nur ein geringer Aufwand erforderlich, um die Integritätskonsistenz der Systeme aufrechtzuerhalten. Die Bediener können sich auf die strenge Kontrolle mit der Qualitätsmanagementlösung für die Produktion von Rheonics-Emulsionen verlassen.

Emulsionen - Rheonics-Viskositätslösungen für die chemische Lebensmittelindustrie

Rheonics 'Vorteil

Kompakter Formfaktor, keine beweglichen Teile und wartungsfrei

Rheonics SRV und SRD haben einen sehr kleinen Formfaktor für die einfache OEM- und Nachrüstinstallation. Sie ermöglichen eine einfache Integration in jeden Prozessstrom. Sie sind leicht zu reinigen und erfordern keine Wartung oder Neukonfiguration. Ihre geringe Stellfläche ermöglicht die Inline-Installation in jeder Prozesslinie, ohne dass zusätzlicher Platz oder Adapter erforderlich sind.

SRV_Dimensionen SRV - NPT Abmessungen
SRV - Triclamp Abmessungen SRV - Triclamp Abmessungen

Hygienisches, hygienisches Design

Rheonics SRV und SRD sind neben kundenspezifischen Prozessanschlüssen auch in Tri-Clamp- und DIN 11851-Anschlüssen erhältlich.

SRV - DIN 11851 - Inline-Prozessviskositätssensor für hygienisch-medizinisch-pharmazeutische Schokoladenteig-Lebensmittelmischanwendungen SRV - DIN 11851
SRV - Triclamp - Inline-Prozessviskositätssensor für Druck-, Beschichtungs-, Lebensmittel-, Misch- und Mahlanwendungen SRV - Triclamp

Sowohl SRV als auch SRD erfüllen die Anforderungen für direkten Kontakt mit Lebensmitteln gemäß den Bestimmungen der US-amerikanischen FDA und der EU.

Konformitätserklärung - Konformität mit Lebensmittelkontakten für SRV & SRD

Hohe Stabilität und unempfindlich gegen Einbaubedingungen: Beliebige Konfiguration möglich

Rheonics SRV und SRD verwenden einen einzigartigen patentierten Koaxialresonator, bei dem sich zwei Enden der Sensoren in entgegengesetzte Richtungen drehen, wodurch Reaktionsmomente bei ihrer Montage aufgehoben werden und sie somit völlig unempfindlich gegenüber Montagebedingungen und Durchflussraten sind. Das Sensorelement sitzt direkt in der Flüssigkeit, ohne spezielle Anforderungen an Gehäuse oder Schutzkäfig.

Sensor_Pipe_mounting Montage - Rohre
Sensor_Tank_montage Montage - Tanks

Sofortige genaue Anzeige der Produktionsqualität - Vollständige Systemübersicht und vorausschauende Kontrolle

Rheonics RheoPulse Software ist leistungsstark, intuitiv und bequem zu bedienen. Echtzeit-Prozessflüssigkeit kann auf dem integrierten IPC oder einem externen Computer überwacht werden. Mehrere über die Anlage verteilte Sensoren werden über ein einziges Dashboard verwaltet. Keine Auswirkung von Druckpulsationen durch Pumpen auf den Sensorbetrieb oder die Messgenauigkeit. Keine Vibrationswirkung.

Inline-Messungen wird keine Bypass-Leitung benötigt

Installieren Sie den Sensor direkt in Ihrem Prozessstrom, um Echtzeit-Viskositäts- (und Dichtemessungen) durchzuführen. Es ist keine Bypassleitung erforderlich: Der Sensor kann in Reihe eingetaucht werden. Durchfluss und Vibrationen beeinträchtigen die Messstabilität und -genauigkeit nicht.

Tri-Clamp_SRV_Montage
Durchflusszelle

Einfache Installation und keine Neukonfigurationen / Neukalibrierungen erforderlich - keine Wartung / Ausfallzeiten

Ersetzen Sie im unwahrscheinlichen Fall eines beschädigten Sensors die Sensoren, ohne die Elektronik auszutauschen oder neu zu programmieren. Ersatz für Sensor und Elektronik ohne Firmware-Updates oder Kalibrierungsänderungen. Einfache Montage. Erhältlich mit Standard- und kundenspezifischen Prozessanschlüssen wie NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Flansch, Varinline und anderen sanitären und hygienischen Anschlüssen. Keine besonderen Kammern. Zur Reinigung oder Inspektion leicht zu entfernen. SRV ist auch mit DIN11851 und Tri-Clamp-Verbindung zur einfachen Montage und Demontage erhältlich. SRV-Sonden sind für Clean-in-Place (CIP) hermetisch abgedichtet und unterstützen Hochdruckwäsche mit IP69K M12-Anschlüssen.

Niedriger Stromverbrauch

24-V-Gleichstromversorgung mit weniger als 0.1 A Stromaufnahme während des normalen Betriebs.

Schnelle Reaktionszeit und temperaturkompensierte Viskosität

Ultraschnelle und robuste Elektronik in Kombination mit umfassenden Rechenmodellen machen Rheonics-Geräte zu einem der schnellsten, vielseitigsten und genauesten in der Branche. SRV und SRD liefern jede Sekunde genaue Viskositäts- (und Dichtemessungen für SRD) in Echtzeit und werden nicht durch Durchflussschwankungen beeinflusst!

Breite Einsatzmöglichkeiten

Die Instrumente von Rheonics sind für Messungen unter schwierigsten Bedingungen ausgelegt.

SRV ist verfügbar mit das breiteste Betriebsspektrum auf dem Markt für Inline-Prozessviskosimeter:

  • Druckbereich bis 5000 psi
  • Temperaturbereich von -40 bis 200 ° C
  • Viskositätsbereich: 0.5 cP bis 50,000 cP (und höher)

SRD: Einzelinstrument, dreifache Funktion - Viskosität, Temperatur und Dichte

Rheonics SRD ist ein einzigartiges Produkt, das drei verschiedene Instrumente für Viskositäts-, Dichte- und Temperaturmessungen ersetzt. Es beseitigt die Schwierigkeit, drei verschiedene Instrumente gleichzeitig zu lokalisieren, und liefert äußerst genaue und wiederholbare Messungen unter härtesten Bedingungen.

Hilft Verfahren zur Herstellung von Emulsionen effizienter, Kosten senken und Produktivität steigern

Integrieren Sie ein SRV in die Prozesslinie und stellen Sie die Konsistenz über die Jahre sicher. SRV überwacht und steuert ständig die Viskosität (und Dichte bei SRD) und aktiviert Ventile adaptiv zur Dosierung der Gemischbestandteile. Optimieren Sie den Prozess mit einem SRV und erleben Sie weniger Abschaltungen, weniger Energieverbrauch, weniger Verstöße und Materialkosteneinsparungen. Und am Ende trägt es zu einem besseren Endergebnis und einer besseren Umwelt bei!

An Ort und Stelle reinigen (KVP) und Sterilisation an Ort und Stelle (SIP)

SRV (und SRD) überwacht die Reinigung der Flüssigkeitsleitungen durch Überwachung der Viskosität (und Dichte) des Reinigers / Lösungsmittels während der Reinigungsphase. Kleine Rückstände werden vom Sensor erkannt, sodass der Bediener entscheiden kann, wann die Leitung sauber / zweckmäßig ist. Alternativ liefert SRV (und SRD) Informationen an das automatisierte Reinigungssystem, um eine vollständige und wiederholbare Reinigung zwischen den Läufen sicherzustellen und somit die vollständige Einhaltung der Hygienestandards von Lebensmittelherstellungsanlagen sicherzustellen.

An Ort und Stelle reinigen - An Ort und Stelle sterilisieren - CIP SIP-Lösungen von Rheonics

Überlegenes Sensordesign und Technologie

Anspruchsvolle, patentierte Elektronik ist das Gehirn dieser Sensoren. SRV und SRD sind mit branchenüblichen Prozessanschlüssen wie ¾ ”NPT, DIN 11851, Flansch und Tri-Clamp erhältlich, mit denen der Bediener einen vorhandenen Temperatursensor in seiner Prozesslinie durch SRV / SRD ersetzen kann, der wertvolle und umsetzbare Informationen zu Prozessflüssigkeiten wie Viskosität liefert eine genaue Temperaturmessung mit einem eingebauten Pt1000 (DIN EN 60751 Klasse AA, A, B erhältlich).

Elektronik, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist

Die Sensorelektronik ist sowohl in einem Sendergehäuse als auch in einer DIN-Schienenhalterung mit kleinem Formfaktor erhältlich und ermöglicht eine einfache Integration in Prozesslinien und in Geräteschränke von Maschinen.

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Entdecken Sie Elektronik- und Kommunikationsoptionen

Einfache Integration

Mehrere in der Sensorelektronik implementierte analoge und digitale Kommunikationsmethoden machen den Anschluss an industrielle SPS- und Steuerungssysteme einfach und unkompliziert.

Analoge und digitale Kommunikationsoptionen

Analoge und digitale Kommunikationsoptionen

Optionale digitale Kommunikationsoptionen

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ATEX & IECEx Compliance

Rheonics bietet eigensichere Sensoren an, die von ATEX und IECEx für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert sind. Diese Sensoren erfüllen die grundlegenden Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen in Bezug auf die Konstruktion und den Bau von Geräten und Schutzsystemen, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind.

Die eigensicheren und explosionsgeschützten Zertifizierungen von Rheonics ermöglichen auch die Anpassung eines vorhandenen Sensors, sodass unsere Kunden Zeit und Kosten sparen können, die mit der Identifizierung und Prüfung einer Alternative verbunden sind. Benutzerdefinierte Sensoren können für Anwendungen bereitgestellt werden, für die eine Einheit bis zu Tausenden von Einheiten erforderlich sind. mit Vorlaufzeiten von Wochen gegenüber Monaten.

Rheonics SRV & SRD sind sowohl ATEX als auch IECEx zertifiziert.

ATEX (2014 / 34 / EU) zertifiziert

Die ATEX-zertifizierten eigensicheren Sensoren von Rheonics entsprechen der ATEX-Richtlinie 2014/34 / EU und sind für die innere Sicherheit nach Ex ia zertifiziert. Die ATEX-Richtlinie legt Mindest- und Grundanforderungen in Bezug auf Gesundheit und Sicherheit zum Schutz von Arbeitnehmern fest, die in gefährlichen Atmosphären beschäftigt sind.

Die ATEX-zertifizierten Sensoren von Rheonics sind für den Einsatz in Europa und international anerkannt. Alle ATEX-zertifizierten Teile sind mit „CE“ gekennzeichnet, um die Konformität anzuzeigen.

IECEx-zertifiziert

Die eigensicheren Sensoren von Rheonics sind von IECEx, der International Electrotechnical Commission, für die Zertifizierung nach Standards für Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen zertifiziert.

Dies ist eine internationale Zertifizierung, die die Einhaltung der Sicherheitsbestimmungen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen gewährleistet. Rheonics-Sensoren sind für die Eigensicherheit nach Ex i zertifiziert.

Implementierung

Installieren Sie den Sensor direkt in Ihrem Prozessstrom, um Viskositäts- und Dichtemessungen in Echtzeit durchzuführen. Es ist keine Bypassleitung erforderlich: Der Sensor kann in Reihe eingetaucht werden. Durchfluss und Vibrationen beeinträchtigen die Messstabilität und -genauigkeit nicht. Optimieren Sie die Mischleistung, indem Sie wiederholte, aufeinanderfolgende und konsistente Tests an der Flüssigkeit durchführen.

Inline-Standorte für die Qualitätskontrolle

  • In Tanks
  • In den Verbindungsrohren zwischen verschiedenen Verarbeitungsbehältern

Instrumente / Sensoren

SRV Viskosimeter ODER an SRD für zusätzliche Dichte

Rheonics Instrumentenauswahl

Rheonics entwickelt, fertigt und vertreibt innovative Systeme zur Flüssigkeitsmessung und -überwachung. In der Schweiz gefertigte Präzisionsviskosimeter und Dichtemessgeräte von Rheonics zeichnen sich durch die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit aus, die erforderlich sind, um in rauen Betriebsumgebungen zu bestehen. Stabile Ergebnisse - auch unter ungünstigen Strömungsbedingungen. Keine Auswirkung von Druckabfall oder Durchfluss. Es ist gleichermaßen gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor geeignet. Es müssen keine Komponenten oder Parameter geändert werden, um über den gesamten Bereich zu messen.

Vorgeschlagene Produkte für die Anwendung

  • Breiter Viskositätsbereich - Überwachen Sie den gesamten Prozess
  • Wiederholbare Messungen in Newtonschen und Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Alle 316L-medienberührten Teile aus Edelstahl sind hermetisch abgedichtet
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Prozesslinien
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
  • Einzelnes Instrument zur Messung von Prozessdichte, Viskosität und Temperatur
  • Wiederholbare Messungen in newtonschen und nicht-newtonschen Flüssigkeiten, einphasigen und mehrphasigen Flüssigkeiten
  • Ganzmetallkonstruktion (316L Edelstahl)
  • Eingebauter Sensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit
  • Kompakter Formfaktor für den einfachen Einbau in bestehende Rohre
  • Einfach zu reinigen, keine Wartung oder Neukonfiguration erforderlich
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