La mezcla de precisión contiene costos para el desarrollo de productos

16.10.2020
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Una planta de mezcla pre-piloto está utilizando transductores TorqSense inalámbricos para la medición de viscosidad ultraprecisa de compuestos de alto valor.
La mezcla de precisión contiene costos para el desarrollo de productos

Una planta de mezcla pre-piloto está utilizando transductores TorqSense inalámbricos para una medición de viscosidad ultra precisa de compuestos de alto valor. (Fuente de la imagen: tecnología de sensores)

La planta se utiliza para preparar pequeños lotes de compuestos desde champú y detergente hasta cosméticos, preparaciones terapéuticas y médicas. Algunos de los ingredientes de los compuestos son muy caros, por lo que los desarrolladores de productos son reacios a hacer grandes lotes al principio del proceso de formulación.

En cambio, comienzan con muestras de 850 mililitros para las primeras etapas de cada proyecto, luego, una vez que la receta está bien probada, pasan al trabajo a escala piloto donde las muestras se miden en miles de litros. La etapa final es, por supuesto, la producción a gran escala donde los volúmenes pueden ser realmente enormes.

Los transductores TorqSense fueron suministrados por Sensor Technology Ltd de Banbury, cuyo Mark Ingham explica el diseño de la planta pre-piloto: “Puede llevar tres horas o más hacer una sola muestra, cada una producida con precisión y precisión, y los programas de desarrollo necesitan un muchas muestras. Claramente, esto no se puede hacer manualmente. Automatizar el proceso de mezcla básico es, en principio, sencillo; para ello, la planta cuenta con cuatro estaciones de trabajo basadas en mezcladores de paletas, cada una de las cuales es monitoreada por un TorqSense ”.

TorqSense evalúa constantemente el nivel de par en un eje impulsado. A menudo, esto se utiliza para medir la potencia proporcionada por el motor de accionamiento. Sin embargo, en este caso es todo lo contrario: TorqSense se utiliza para calcular el arrastre ejercido sobre la paleta y el eje por el líquido que se mezcla.

“El proceso de mezcla cambia la viscosidad del líquido, que es lo que causa el arrastre”, dice Mark. “En primera instancia, los TorqSenses buscan que la viscosidad se estabilice a un valor constante que no cambie más, sin importar cuánto más se mezcle.

“Luego lo miden con mucha precisión. La viscosidad es lo que le da al producto comercial final su sentido de calidad: una viscosidad baja y el producto se siente acuoso, barato e ineficaz; viscosidad demasiado alta y es desagradable y grasoso.

“Hay un punto óptimo en el que el producto se siente lujoso y de alta calidad, que es lo que debe identificarse para cada formulación. En el pasado, esto se hacía manualmente, por lo que era completamente subjetivo y no cuantificable: TorqSense ha cambiado esto a un procedimiento preciso y científico ".

TorqSense es un sensor inalámbrico que no está conectado físicamente al eje del mezclador mediante anillos deslizantes. En cambio, monitorea el par a través de ondas de radio. Un eje se deforma muy levemente cuando gira, la cantidad de deformación es proporcional al par. TorqSense mide la deformación para poder calcular el par. Para hacer esto, dos pequeños peines piezoeléctricos se pegan a la superficie del eje en ángulo recto entre sí; La deformación del eje expandirá un peine y comprimirá el otro. La señal de radiofrecuencia emitida por TorqSense es reflejada por los peines, y su frecuencia cambia en proporción a la deformación de los peines.

"El procedimiento para configurar TorqSense es muy simple", dice Mark. "Las soluciones que utilizan otras tecnologías probablemente tardarían varias horas en configurarse. Con un régimen de hasta 30 pruebas por día, TorqSense es la única solución real para esta planta". Otros atributos de TorqSense que se han aprovechado al máximo son su enorme capacidad de sobrecarga, que le permite hacer frente a ciclos de prueba robustos y exigentes, y su salida digital. La salida se alimenta directamente a un programa informático que compara las mediciones de viscosidad con las proporciones de los ingredientes. y calcula cambios en las recetas para optimizar los resultados.

Mark resume: “Esta planta es de hecho un laboratorio totalmente automatizado que puede desarrollar formulaciones perfectas en un cálculo de circuito cerrado. Ha cambiado las pruebas preliminares de procedimientos de prueba y error que consumen mucho tiempo a ciencia de materiales de precisión ”.

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