NIRS XDS Process Analyzer – MicroBundle

Význam tématu

Spektroskopie v blízké infračervené oblasti představuje klíčový nástroj pro průmyslovou analýzu procesů v reálném čase. Metoda umožňuje neinvazivní a rychlou detekci změn složení a vlastností materiálů přímo v procesu, což podporuje efektivní řízení kvality a optimalizaci výrobních operací.

Cíle a přehled článku

Tento článek shrnuje hlavní charakteristiky přístroje NIRS XDS Process Analyzer – MicroBundle. Popisuje konstrukci analyzátoru, možnosti vzorkování, softwarové nástroje a konfigurační varianty, stejně jako příklady aplikací v různých průmyslových odvětvích.

Použitá metodika a instrumentace

Princip měření spočívá v záznamu odrazivosti nebo propustnosti vzorku v NIR oblasti spektra pomocí vláknové optiky a následné analýze spektrálních dat chemometrickými metodami.

• XDS Monochromator: spektrální rozsah 800–2200 nm, digitální enkodér, vnitřní referenční systém, InGaAs detektor.
• MicroBundle optická vlákna: 40 vláken pro osvětlení a 40 pro sběr signálu, chemicky odolné, délka až 50 m.
• Vzorkovací sondy: reflectance, immersion a transmission pro různé typy vzorků (kapaliny, suspenze, prášky).
• Multiplexer: možnost sekvenčního měření až 9 vzorkovacích míst jedním analyzátorem.

Použitá instrumentace

• XDS NIR monochromátor s SMA konektory a robustním průmyslovým krytem (IP65, NEMA 4X).
• MicroBundle vláknová optika s kovovým nebo nylonovým pláštěm a Kevlar® ochranou.
• Vzorkovací sondy a přípojky (Swagelok, flangové spoje, panelové moduly s recirkulační smyčkou).
• Software Vision Single-User a Multi-User pro získávání spekter, vývoj kalibrací a rutinní analýzy (21 CFR Part 11 kompatibilní).

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza demonstrovala tyto klíčové vlastnosti přístroje:

• Inline měření v reálném čase s odezvou v řádu sekund.
• Široká škála aplikací od čirých kapalin po suspenze a pevné materiály.
• Odolnost v drsných podmínkách (pracovní teploty 0–51 °C, možnost A/C nebo vortex chlazení, ATEX zóny 0–2).
• Úspora nákladů díky snížené potřebě externích vzorkovacích zařízení a omezení prostojů.
• Komunikace s automatizačními systémy prostřednictvím MODBUS, PROFIBUS, OPC a I/O modulů.

Přínosy a praktické využití metody

Díky nasazení inline NIR analyzátorů lze realizovat:

• Okamžitou kontrolu kvality surovin a finálních produktů bez opoždění.
• Optimalizaci výrobních parametrů, snížení zmetkovitosti a energetické náročnosti.
• Podporu iniciativ PAT a souladu s regulacemi FDA.
• Minimalizaci nákladů na laboratoře a instalaci samostatných měřicích systémů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj v oblasti inline NIR analýzy směřuje k:

• Pokročilejším chemometrickým algoritmům a strojovému učení pro lepší predikci vlastností materiálů.
• Miniaturizaci analyzátorů a bezdrátové konektivitě pro Industry 4.0.
• Integraci s IIoT platformami, cloudovými službami a rozšířenou realitou pro vzdálený monitoring.
• Zvýšení spektrální citlivosti a rozšíření detekovaných parametrů.

Závěr

NIRS XDS Process Analyzer – MicroBundle je inovativní řešení pro inline průmyslovou analýzu, které kombinuje robustní hardware, flexibilní optiku, rozšířené možnosti vzorkování a výkonný software. Umožňuje spolehlivou kontrolu kvality a optimalizaci procesů v reálném čase, čímž přispívá k efektivitě výroby a splnění požadavků regulací.