Le mélange de précision contient des coûts de développement de produit
Une usine de mélange pré-pilote utilise des transducteurs TorqSense sans fil pour une mesure ultra précise de la viscosité de composés de grande valeur. (Source de l'image: technologie de capteur)
La plante est utilisée pour préparer de petits lots de composés allant du shampooing et du détergent aux produits cosmétiques, thérapeutiques et médicaux. Certains des ingrédients des composés sont très chers, de sorte que les développeurs de produits répugnent à fabriquer des lots importants au début du processus de formulation.
Au lieu de cela, ils commencent avec des échantillons de 850 millilitres pour les premières étapes de chaque projet, puis une fois que la recette est bien éprouvée, passent à un travail à l'échelle pilote où les échantillons sont mesurés en milliers de litres. La dernière étape est, bien sûr, la production à grande échelle où les volumes peuvent être vraiment énormes.
Les transducteurs TorqSense ont été fournis par Sensor Technology Ltd de Banbury, dont Mark Ingham explique la conception de l'usine pré-pilote: «Cela peut prendre trois heures ou plus pour faire un seul échantillon, chacun produit avec une précision précise - et les programmes de développement ont besoin d'un beaucoup d'échantillons. De toute évidence, cela ne peut pas être fait manuellement. L'automatisation du processus de mélange de base est en principe simple; pour cela, l'usine dispose de quatre postes de travail basés sur des mélangeurs à palettes, dont chacun est surveillé par un TorqSense. »
TorqSense évalue en permanence le niveau de couple dans un arbre entraîné. Souvent, cela est utilisé pour mesurer la puissance fournie par le moteur d'entraînement. Cependant, dans ce cas, c'est le contraire - TorqSense est utilisé pour calculer la traînée exercée sur la palette et l'arbre par le liquide mélangé.
«Le processus de mélange modifie la viscosité du liquide, ce qui cause la traînée», explique Mark. «Dans un premier temps, les TorqSenses recherchent la viscosité pour se stabiliser à une valeur constante qui ne changera plus, peu importe la quantité de mélange supplémentaire.
«Ensuite, ils mesurent cela très précisément. La viscosité est ce qui donne au produit commercial final son sens de la qualité: une faible viscosité et le produit se sent aqueux, bon marché et inefficace; viscosité trop élevée et il est désagréable et gras.
«Il existe un point optimal où le produit est luxueux et de haute qualité, ce qui doit être identifié pour chaque formulation. Dans le passé, cela était fait manuellement, c'était donc complètement subjectif et non quantifiable: TorqSense a changé cela en une procédure précise et scientifique.
TorqSense est un capteur sans fil, qui n'est pas physiquement connecté à l'arbre du mélangeur par des bagues collectrices. Au lieu de cela, il surveille le couple via des ondes radio. Un arbre se déforme très légèrement lorsqu'il tourne, la quantité de déformation étant proportionnelle au couple. TorqSense mesure la déformation afin de pouvoir calculer le couple. Pour ce faire, deux minuscules peignes piézoélectriques sont collés à la surface de l'arbre à angle droit l'un par rapport à l'autre; la déformation de l'arbre dilate un peigne et comprime l'autre. Le signal radiofréquence émis par le TorqSense est réfléchi par les peignes, sa fréquence étant modifiée proportionnellement à la déformation des peignes.
«La procédure de configuration du TorqSense est très simple», explique Mark. "La mise en place de solutions utilisant d'autres technologies prendrait probablement plusieurs heures. Avec un régime de jusqu'à 30 tests par jour, TorqSense est la seule vraie solution pour cette usine." D'autres attributs de TorqSense qui ont été pleinement exploités sont son énorme capacité de surcharge, qui lui permet de faire face à des cycles de test robustes et exigeants, et sa sortie numérique. La sortie est envoyée directement dans un programme informatique qui compare les mesures de viscosité avec les ratios d'ingrédients et calcule les modifications apportées aux recettes pour des résultats optimisés.
Mark résume: «Cette usine est en fait un laboratoire totalement automatisé qui peut développer des formulations parfaites dans un calcul en boucle fermée. Il a fait passer les tests pré-pilotes de procédures d'essai et d'erreur fastidieuses à une science des matériaux de précision.
Source: Sensor Technology Ltd
