Anwendung
Kundenanwendung der Rheonics Der SRV-Sensor zur Messung der Teigviskosität in einem Teigmisch- und Beschichtungssystem ist eine etablierte und weit verbreitete Methode zur Sicherstellung der Teigkonsistenz.
Kunden verlassen sich traditionell auf Rotationsviskosimeter, um die Viskosität von Teig in ihren Labors zu messen. Dies hat zu einem erheblichen Datenvolumen geführt, mit dem Kunden mithilfe des SRV die Teigviskosität in ihren Prozesslinien ermitteln möchten.
Zweck der Fallstudie
Untersuchung, ob eine Korrelation zwischen Rotationsviskosimetermessungen und SRV-Inline-Messungen möglich ist.
Rotationsviskosimeter-Messungen
Brookfield LV ist ein häufig verwendetes Labor-Rotationsviskosimeter für Lebensmittelanwendungen. Brookfield liefert folgende Informationen zu Spindeln und Bereichen. Je nach Viskositätsbereich muss für die Messungen die entsprechende Spindel eingesetzt werden.
Abb.1. Brookfield-Informationen zu Spindeln und anwendbarer Viskosität
Abb.2. Anwendbarkeit der Rheonics SRV-Viskosimeter unter Prozessbedingungen
Batteriemischen & Viskositätsmessungen
Eine Mischung aus Mehl und einer handelsüblichen Teigmischung (Knorr Panier-Mischung) wurde unter kontinuierlichem Rühren mit einem Laufradmischer zu Wasser gegeben, bis eine homogene und mäßig viskose Mischung erhalten wurde. Alle Messungen wurden bei Raumtemperatur (ca. 25 ° C) durchgeführt.
Messungen mit originaler / unverdünnter Teigmischung
Die folgende Viskosität als Funktion der Viskosimeterspindeldrehzahl wurde erhalten:
Tabelle 1. Brookfield-Viskositätsmessungen mit dem vorbereiteten Mehl-Teig-Wasser-Gemisch
| RPM | Viskosität (cP) |
| 100 | 2200 |
| 60 | 2600 |
| 50 | 2800 |
| 30 | 3400 |
| 20 | 3700 |
| 12 | 4400 |
SRV-Werte im Rührgefäß: Statisch 80 cP.; unter Rühren 150 CP.
Messungen nach der ersten Verdünnung des Teigs
Eine kleine Menge Wasser wurde zugegeben und die Messungen wiederholt:
Tabelle 2. Brookfield-Viskositätsmessungen mit dem vorbereiteten Mehl-Teig-Wasser-Gemisch nach dem ersten Verdünnungsschritt
| RPM | Viskosität (cP) |
| 100 | 1100 |
| 60 | 1300 |
| 50 | 1400 |
| 30 | 1900 |
| 20 | 2200 |
| 12 | 2900 |
Der SRV-Wert im Rührgefäß während des Mischens betrug 66 cP bei gleichem Wert für die statische Messung.
Messungen nach zweiter Verdünnung des Teigs
Eine zweite Verdünnung mit Wasser wurde durchgeführt und die folgenden Viskositätswerte wurden erhalten:
Tabelle 3. Brookfield-Viskositätsmessungen mit dem vorbereiteten Mehl-Teig-Wasser-Gemisch nach dem zweiten Verdünnungsschritt
| RPM | Viskosität (cP) |
| 100 | 620 |
| 60 | 700 |
| 50 | 730 |
| 30 | 880 |
| 20 | 960 |
| 12 | 900 |
Während des Mischens betrug der SRV-Wert 40 cP; Der statische Messwert betrug 33 cP.
Analyse der Batteriediskositätsmessdaten
Alle Datensätze der angegebenen Viskosität als Funktion der LV-4-Spindeldrehzahl wurden aufgezeichnet:
Feige.3. Brookfield-Viskositätsmessungen mit dem vorbereiteten Mehl-Teig-Wasser-Gemisch mit Abfolge von Verdünnungsschritten
Zudem hat auch Frau Rheonics Die SRV-Viskosität wurde als Funktion der Brookfield-Viskosität sowohl statisch als auch dynamisch (im Mischer) aufgetragen. Messungen mit dem SRV wurden mit Brookfield-Messungen bei 100 U/min verglichen.
Feige.4. Rheonics Zur statischen Verwendung wurde die SRV-Viskosität als Funktion der Brookfield-Viskosität aufgetragen
Statische SRV-Messungen korrelieren nicht gut mit LV-4-Messwerten:
Feige.5. Die statischen SRV-Werte werden für alle Spindeldrehzahlen gegen die LV-4-Werte aufgetragen
Für den dynamischen Fall beschrieb eine lineare Regressionslinie die Beziehung zwischen Brookfield- und SRV-Messwerten mit angemessener Genauigkeit.
Feige.6. Rheonics Für den dynamischen Fall wurde die SRV-Viskosität als Funktion der LV-4-Viskosität aufgetragen
Wenn die dynamischen SRV-Messwerte für alle Spindeldrehzahlen gegen die LV-4-Messwerte aufgetragen werden, wird festgestellt, dass die beste lineare Anpassung für die höchsten Drehzahlen des LV-4 erzielt wird:
Feige.7. Die dynamischen SRV-Werte werden für alle Spindeldrehzahlen gegen die LV-4-Werte aufgetragen
Analyse & Schlussfolgerung
Rotationsviskosimetermessungen an einer Teigmischung, die aus Weißmehl und einer handelsüblichen Teigmischung besteht, zeigen eine wiederholbare Spindelgeschwindigkeitsabhängigkeit. Diese Daten, insbesondere diejenigen, die bei den höchsten Spindelgeschwindigkeiten und daher den höchsten Schergeschwindigkeiten erfasst wurden, korrelieren gut mit den Messwerten von Rheonics SRV, während es in Teig eingetaucht ist, der am Sensor vorbeifließt.
Eine Korrelation zwischen Laborviskosimeter (Brookfield LV) und SRV kann durch Auswahl einer bestimmten Drehzahl am Rotationsviskosimeter erreicht werden. Es war jedoch besser, eine höhere Drehzahl am Rotationsviskosimeter auszuwählen, um eine lineare Beziehung zwischen Labor- und Prozesswerten zu erhalten.
Software Empfehlungen
- Verwenden Sie das Lab Rotationsviskosimeter, um eine Flusskurve für Ihre Teigmischung zu erstellen
- Verwenden Sie die Skalierungsfunktion Rheonics SRV-Sensor, um die Ausgabe auf einen ähnlichen Wert zu skalieren, wie Sie ihn vom Rotationsviskosimeter bei 100 U/min erhalten
- Rheonics Das Inline-Viskosimeter SRV kann dann das Mischen und Beschichten des Teigs auf ähnliche Werte steuern, die Sie von Ihrem Laborviskosimeter erhalten
Zusätzliche Merkmale des Inline-Prozessviskosimeters SRV, das sicherstellt, dass Ihre Labor-Rheologiemessungen zur Steuerung der Herstellungsprozesse während der Produktion verwendet werden können, sind:
- hygienische, hygienische Verbindungen
- CIP (Clean-in-Place)
- extrem hohe Wiederholgenauigkeit, um genau zu geben
- Die Reproduzierbarkeit zwischen den Sensoren ermöglicht die Wiederverwendung derselben Korrelation über mehrere Anlagen hinweg
- Vibrationsamplituden im Submikronbereich, die die Flüssigkeitsstruktur nicht beeinflussen, ermöglichen eine genaue Messung der Flüssigkeit selbst
- Einfache Installation direkt in der Prozesslinie, kein Bypass erforderlich, keine Unterbrechung des Flusses
- Robuster Sensor aus Edelstahl 316L mit abgedichteten Anschlüssen (IP69K) zur Unterstützung der Reinigung bei hohen Temperaturen, hohem Druck, saurer und alkalischer Oberfläche
- wartungsfrei
- hoher ROI (Return-on-Investment)
Rheonics Instrumentenauswahl
Rheonics entwickelt, produziert und vermarktet innovative Flüssigkeitssensorik und -überwachungoring Systeme. Präzision gebaut in der Schweiz, Rheonics'Inline-Viskosimeter verfügen über die von der Anwendung geforderte Empfindlichkeit und die Zuverlässigkeit, die erforderlich ist, um in einer rauen Betriebsumgebung zu bestehen. Stabile Ergebnisse – auch unter widrigen Strömungsbedingungen. Kein Einfluss von Druckabfall oder Durchflussmenge. Es eignet sich ebenso gut für Qualitätskontrollmessungen im Labor. Für die Messung im gesamten Bereich müssen keine Komponenten oder Parameter geändert werden.
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
