Prozess-Spektrometer ermöglicht Inline-Qualitätskontrolle

In vielen Prozessindustrien wie der Life Sciences-, Lebensmittel- oder chemischen Industrie sowie Petrochemie werden Farbmessungen zur Qualitätskontrolle und -sicherung eingesetzt. Dabei werden oftmals Proben aus der Produktion ins Labor gebracht, dort vermessen und die Chargen dann freigegeben. Eine Verlagerung dieser Kontrolle direkt in den Prozess ermöglicht eine Kontrolle in Echtzeit und vor allem über den gesamten Produktionsablauf. Dazu bedarf es kompakter, robuster und prozesstauglicher Geräte.

Schwankende Qualität der Ausgangsprodukte 

Viele Produkte des täglichen Bedarfs basieren mit zunehmender Tendenz auf natürlichen Inhaltsstoffen. Dieses gilt insbesondere für die Lebensmittelindustrie. Allerdings unterliegen sie stark den natürlichen Einflüssen des Wetters, insbesondere Sonne und Regen. Dieses wirkt sich auf die Qualität aus und beeinflusst auch die Farbe des daraus hergestellten Endproduktes. Um die Erwartungen der Verbraucher zu erfüllen, muss hier also während der Produktion die Farbe nachjustiert werden. Bei einer großen Produktvielfalt, wie beispielsweise in der Getränkeindustrie, kommen dabei schnell viele verschiedene Farben zusammen, die (re)produziert und überwacht werden müssen.

Memosens Wave CKI50 Prozess-Spektrometer

Das CKI50 Prozess-Spektrometer der Memosens Wave Familie von Endress+Hauser detektiert Farbe durch den Einsatz von vis-Spektroskopie. Es scannt im Wellenlängenbereich zwischen 380 und 830 Newtonmeter des elektromagnetischen Spektrums und gibt die Farbe in Form von CIE L*a*b*-Werten aus. CIE L*a*b* ist ein dreidimensionales Farbraummodell, in dem jeder Farbort durch die Koordinaten L*, a* und b* definiert ist. Eine Norm regelt die Ermittlung des Abstandes zweier Farben voneinander. Gibt man einen Farbwert vor, wird im Prozessleitsystem nach jeder Messung der Abstand zum Zielwert ermittelt. Ist man in der Nähe des definierten Ortes der Zielfarbe ist alles ok. Falls nicht, wird entsprechend gegengesteuert. Damit kann Memosens Wave CKI50 Farbe, Farbvariationen oder die Genauigkeit der zu erwartenden Farbe bestimmen.

Die zur Auswertung der spektroskopischen Ergebnisse benötigten mathematischen Modelle sind im Gerät hinterlegt. Das kompakte und robuste Spektrometer kombiniert Sonde und Spektrometer in einem Gerät. Eine optimale Anpassung an verschiedene Prozessbedingungen und eine einfache sowie robuste Prozessintegration erlauben Inline-Messungen unter verschiedenen Industriebedingungen. Über das Memosens-Protokoll ist das Spektrometer mit dem Liquiline-Messumformer verbunden. Von dort werden die CIE L*a*b*-Werte an das Prozessleitsystem übertragen.

Memosens-Technologie für die erweiterte Prozesskontrolle

Memosens Wave CKI50 basiert auf der Memosens-Technologie. Die 2004 von Endress+Hauser eingeführte, stets weiterentwickelte und mittlerweile als Industriestandard bekannte digitale Memosens-Technologie bildet die Grundlage für die flexible Einbindung und Kombination verschiedener Sensoren in die Prozessmesstechnik. Sie erlaubt eine bedarfsgerechte Auswahl entsprechender Sensoren, zum Beispiel zur Leitfähigkeitsmessung, angepasst für die jeweilige Applikation. Da Liquiline-Messumformer die angeschlossenen Sensortypen automatisch erkennen beziehungsweise unterstützen, kann man das notwendige Messsystem baukastengleich auf dieser Plattform zusammenstellen.