Brimrose近紅外光譜儀在制藥行業(yè)的應(yīng)用-混料均勻度在線監(jiān)測(cè)

應(yīng)用介紹

粉體物料混合是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的操作,目前在化工、制藥、食品、建筑等領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。也是制藥、飼料和水泥等產(chǎn)品生產(chǎn)中最關(guān)鍵的工序之一。粉體物料混合是指多種不同成分的粉體顆粒,在混料罐中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)速度和方向的變化,最終使不同成分的顆粒在混料罐中達(dá)到均勻分布的過(guò)程。
對(duì)制藥企業(yè)來(lái)說(shuō),混料效果的好壞直接決定了藥品的質(zhì)量,并影響藥品的藥效。對(duì)混料均勻度的檢測(cè),最常用的方法為化學(xué)分析法,混料機(jī)停止后,在混料罐中物料的不同部位取樣進(jìn)行化學(xué)法分析,如果確定其中某種成分的含量值一致的話,即認(rèn)為混料達(dá)到均勻。該做法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且時(shí)效性差,所需時(shí)間較長(zhǎng),生產(chǎn)效率低下,無(wú)法做到實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

采用AOTF 近紅外光譜儀進(jìn)行在線混料均勻度監(jiān)測(cè),具有快速、高效、準(zhǔn)確等特點(diǎn),能夠在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品狀態(tài),實(shí)時(shí)了解粉體物料混合狀況。儀器直接安裝在混料機(jī)上,與混料機(jī)一起轉(zhuǎn)動(dòng),儀器通過(guò)藍(lán)寶石視窗對(duì)混料的均勻度進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線WIFI 傳輸,分析結(jié)果以混料趨勢(shì)圖(MBSD 值)和混合樣品光譜圖形式顯示。對(duì)混料過(guò)程中的混料均勻度情況一目了然,大大縮短混料時(shí)間,提高混料的效率。

Luminar 4030 AOTF-近紅外微型自由空間過(guò)程分析儀

◎基于漫反射光學(xué)模式的非接觸式無(wú)損測(cè)量

◎Brimrose 分析軟件 – Snap32!

◎?yàn)閷?shí)時(shí)過(guò)程應(yīng)用提供更便攜,更具成本效益的解決方案

◎用于在線過(guò)程應(yīng)用的微型自由空間近紅外過(guò)程分析儀

Brimrose的固態(tài)Luminar 4030 AOTF/NIR微型自由空間過(guò)程分析儀可直接安裝在生產(chǎn)線上。

其堅(jiān)固的設(shè)計(jì)和固態(tài)技術(shù)允許安裝到生產(chǎn)環(huán)境中,其微型尺寸允許在空間緊張的情況下實(shí)施,例如小型真空干燥器,管道,流化床等。這種高速近紅外分析儀基于漫反射光學(xué)系統(tǒng),可集成在各種外殼中,以滿足您的工藝區(qū)域需求。但實(shí)驗(yàn)室使用也受歡迎。

Brimrose提供這種堅(jiān)固耐用的固態(tài)分析儀,具有多種不同的配置,可滿足不同行業(yè)和應(yīng)用的高需求。

自由空間分析儀符合制藥行業(yè)在線應(yīng)用的所有要求和標(biāo)準(zhǔn),即使在最惡劣的環(huán)境條件下也能可靠地工作。 集成的AOTFNIR技術(shù)提供出色的信噪比和超高速掃描速率,可以實(shí)時(shí),在線和實(shí)驗(yàn)室精度進(jìn)行分析。

主要特征

◎雙光束,預(yù)對(duì)準(zhǔn)燈組件,InGaAs探測(cè)器

◎快速掃描速度 – 16,000波長(zhǎng)/秒

◎SNAP32! Brimrose 分析軟件,使用Brimrose宏語(yǔ)言

◎6mm或10mm直徑樣品區(qū)域,45mm或55mm采樣距離

◎同一不銹鋼外殼中的微型集成電子和光學(xué)模塊

方案設(shè)計(jì)

1,安裝藍(lán)寶石視窗

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混料機(jī)狀,需要選擇合適位置,罐體或罐蓋上安裝一個(gè)藍(lán)寶石窗口,藍(lán)寶石材質(zhì)具有非常好的光學(xué)性能和自清潔性能,儀器透過(guò)藍(lán)寶石窗口直接檢測(cè)罐內(nèi)物料。藍(lán)寶石是由不銹鋼快接法蘭固定。儀器配有重力傳感器觸發(fā)監(jiān)測(cè)裝置,通過(guò)參數(shù)設(shè)置后,只有物料轉(zhuǎn)動(dòng)在藍(lán)寶石窗口位置時(shí),儀器觸發(fā)開(kāi)關(guān)并掃描物料光譜,其他時(shí)間段儀器則不掃描。

? 安裝在罐體上的藍(lán)寶石視窗

2,外掛電池供電

由于儀器安裝在混料機(jī)上并隨混料機(jī)同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),必須配置供電電池,每塊電池可長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作。每塊電池均帶有電量指示燈,可顯示剩余電量及可持續(xù)的時(shí)間。

3,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸

儀器與電腦間的信號(hào)傳輸采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,無(wú)須布線,方便快捷。

4,混料均勻度判斷
對(duì)混合均一度的判斷采用的是MBSD 法(Moving Block of Standard Deviation),即移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)差,計(jì)算公式如下所示:


S ——標(biāo)準(zhǔn)差
Xˉ ——樣本X1,X2,…,Xn 的均值。
N ——樣品個(gè)數(shù)
通過(guò)儀器掃描所得近紅外光譜,進(jìn)行一階微分處理之后,選取N 個(gè)連續(xù)光譜,并計(jì)算光譜的標(biāo)準(zhǔn)偏差S。起初在物料不均勻時(shí),前N 個(gè)光譜差異較大,即S 值較大,隨著混料時(shí)間的推移,物料越來(lái)越均勻,即S 值漸漸變小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,來(lái)確定一個(gè)閥值,設(shè)為S0。即當(dāng)S 值<S0時(shí),混料完成。

5,儀器安裝位置

儀器的安裝位置取決于安裝空間和使用便利性。一般現(xiàn)場(chǎng)勘察后,根據(jù)罐體的大小、結(jié)構(gòu),所選安裝位置既要滿足企業(yè)要求和標(biāo)準(zhǔn),也要符合國(guó)家校準(zhǔn)。

美國(guó)Brimrose公司是一家主要致力于設(shè)計(jì)和制造堅(jiān)固耐用的高品質(zhì)聲光組件、AOTF近紅外光譜儀、高光譜成像儀以及可調(diào)光源產(chǎn)品的制造商。我們?yōu)榭蛻籼峁I(yè)、定制化的解決方案,以滿足客戶的高規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用要求。Brimrose由Ron Rosemeier博士創(chuàng)立于1980年,擁有多項(xiàng)“小型企業(yè)創(chuàng)新研究”(SBIRs)項(xiàng)目資助,并作為國(guó)防承包商。如今,研究和開(kāi)發(fā)仍然是我們組織的中堅(jiān)力量。

Brimrose 的AOTF 近紅外光譜分析技術(shù)的獨(dú)特之處在于非常適合在線質(zhì)量控制和現(xiàn)場(chǎng)品質(zhì)檢測(cè)。AOTF 近紅外光譜分析技術(shù)具有掃描速度快而且不受外界環(huán)境如溫度、濕度、灰塵等影響的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這是其他任何分光系統(tǒng)不可比擬的。基于AOTF 近紅外技術(shù)的光譜儀與傳統(tǒng)機(jī)械調(diào)諧分光元件的光譜儀相比,無(wú)論是在定性、定量,還是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制顯示了其明顯的優(yōu)勢(shì)。


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