Häufig gestellte Fragen

Nein. Die Nahinfrarotspektroskopie ist eine völlig zerstörungsfreie physikalische Messung. Licht wird auf die Probenoberfläche projiziert und seine Reflexion analysiert. Es fallen keinerlei Chemikalienverbrauch, keine Abfallentsorgungskosten und keine Probenvernichtung an.

FT-NIR ist eine sekundäre Analysemethode, das heißt, sie ist anhand primärer Laborreferenzmethoden (z. B. Nasschemie) kalibriert. Sobald es kalibriert ist, erreicht es eine Wiederholbarkeit und Genauigkeit, die den Referenzmethoden sehr nahe kommt, mit dem Vorteil, dass es unendlich schneller ist (Sekunden vs. Stunden), menschliche Bedienerfehler eliminiert und keine Verbrauchsmaterialien oder gefährlichen Reagenzien benötigt.

Filterbasierte Systeme messen nur wenige spezifische Wellenlängen, was ihre Flexibilität einschränkt. Diodenarray-Systeme messen mehrere Wellenlängen, haben jedoch eine geringere spektrale Auflösung. FT-NIR verwendet ein Interferometer, um das gesamte Nahinfrarotspektrum kontinuierlich mit extrem hoher Auflösung zu scannen und bietet so eine höhere Genauigkeit, eine bessere Kalibrierungsstabilität und die Möglichkeit, Spurenbestandteile zu erkennen.

Rastergitterspektrometer basieren auf empfindlichen beweglichen Spiegeln und Gittern, die sehr empfindlich auf Vibrationen, Temperaturänderungen und Verschleiß reagieren. MEMS-basierte Spektrometer (wie die optischen Engines von USTECH) verwenden mikroelektromechanische Festkörpersysteme, die direkt auf Silizium geätzt sind. Sie enthalten keine beweglichen Teile im Makromaßstab und sind daher äußerst robust, stoßfest und thermisch stabil für raue Produktionsumgebungen.

USTECH FT-NIR-Instrumente arbeiten im Wellenbereich 800 nm bis 2600 nm (12.500 bis 3.850 cm¹). Dieser breite Bereich deckt die wichtigsten Absorptionsbanden für C-H-, O-H- und N-H-Molekülbindungen ab und ermöglicht eine umfassende Analyse von Feuchtigkeit, Protein, Fett, Stärke, Ballaststoffen und Asche.

Die NIR-Spektroskopie ist hochempfindlich, ihre praktische Nachweisgrenze liegt jedoch typischerweise bei etwa 0,1% (1000 ppm) für organische Bestandteile unter Standardbedingungen. Bei Konzentrationen unterhalb dieses Schwellenwerts hängt die Genauigkeit stark von der Probenmatrix und der Präzision der primären Referenzmethode ab, die zum Trainieren des Kalibrierungsmodells verwendet wird.

Die Mühle USTECH Tornado+ verfügt über eine doppelwandige Mahlkammer, die an einen kontinuierlichen Kühlkreislauf mit flüssigem Wasser angeschlossen ist. Beim Mahlen von Getreide oder Futterproben mit hohem Fettgehalt leitet die Kühlflüssigkeit die Reibungswärme des Motors schnell ab, hält die Kammer kalt und verhindert die Verdunstung von Feuchtigkeit oder das Schmelzen von Fett.

Unsere Online-Analysatoren verwenden langlebige Halogenlampen mit einer Lebensdauer von über 20.000 Betriebsstunden. Darüber hinaus sind die Systeme mit einer Doppellampenredundanz ausgestattet: Fällt die Primärlampe aus, dreht der Analysator die Ersatzlampe automatisch an ihren Platz und löst einen Alarm aus, sodass keine Prozessausfallzeiten entstehen.

Unsere FT-NIR-Systeme können verschiedenste Probenformen analysieren. Feststoffe, Körner und Pulver werden mithilfe von Fläschchen, Fläschchenrotatoren oder Petrischalenscannern gemessen. Flüssigkeiten, Schlämme und Pasten werden mithilfe von Übertragungszubehör, Transflexionsfasersonden oder direkt an Rohrleitungen montierten Inline-Durchflusszellen gemessen.

Der USTECH StarchQC-Analysator für beschädigte Stärke verwendet eine amperometrische Technik, um die Kinetik des Stärkeabbaus zu messen. Indem eine kleine Mehlprobe bestimmten Enzymen ausgesetzt wird, misst das Analysegerät die elektrochemische Reaktionsgeschwindigkeit beim Abbau beschädigter Stärke und liefert so innerhalb von Minuten einen hochpräzisen Prozentsatz beschädigter Stärke.

Ja, Inline-Sensoren verwenden ein hochbeständiges optisches Saphirfenster, um die Sensoroptik vom Produktfluss zu trennen. Saphir ist äußerst kratzfest (9 auf der Mohs-Skala). Um Produktablagerungen zu vermeiden, bieten wir automatische Freiblasmanschetten oder mechanische Scheibenwischer an, die das Fenster in definierten Intervallen sauber fegen, ohne die Produktionslinie anzuhalten.

Die optimale Weglänge hängt von der chemischen Zusammensetzung und Absorptionsstärke der Flüssigkeit ab. Bei Flüssigkeiten oder Lösungsmitteln auf Wasserbasis im Übertragungsbereich NIR liegen die Pfadlängen typischerweise zwischen 1 mm und 8 mm. Wir bieten einstellbare Transflexions- und Transmissionssonden an, um diese Pfadlänge einfach auf Ihre spezifische Flüssigkeitsmatrix abzustimmen.

Für alle USTECH FT-NIR Instrumente und Sensoren gilt standardmäßig eine umfassende 12-monatige Garantie. Wir bieten außerdem erweiterte Garantieprogramme und jährliche Serviceverträge an, die vorbeugende Wartung, optische Ausrichtungsprüfungen und den Austausch von Lichtquellen abdecken.

Ja, absolut. Unsere Software-Suite ProChem wurde speziell für industrielle Kommunikationsprotokolle entwickelt. Es unterstützt nativ OPC UA, Modbus TCP und direkte analoge/digitale Ausgänge (4–20 mA), um Ergebnisse innerhalb von 1530 Sekunden direkt an SPS-Systeme (wie Siemens, Allen-Bradley) oder SCADA-Plattformen zu übermitteln.

ProChem berechnet Echtzeitwerte der chemischen Konzentration und sendet sie an die SCADA/SPS der Anlage. Die SPS vergleicht diese Werte mit den Sollwerten (z. B. Zielfeuchtigkeit) und moduliert Steuerventile (z. B. Dampf oder Wasserspray) mithilfe von PID-Schleifen. ProChem verfügt außerdem über integrierte Sicherheitsgrenzen, um Messwerte während der Start-/Stoppphasen des Prozesses zu ignorieren.

Ja. Die caliX Suite unterstützt die vollständige Verfolgung elektronischer Signaturen, sichere Berechtigungsstufen für Mehrbenutzerrollen, eine vollständige Audit-Trail-Protokollierung aller Kalibrierungsänderungen und die Validierung des Rohdatenexports. Sie entspricht vollständig den strengen Dokumentations- und Integritätsstandards gemäß 21 CFR Part 11 und GMP Annex 11.

Ja. Während das caliX Cloud-Dashboard Kalibrierungen und Flottendiagnosen zentral verwaltet, werden die gesamte lokale Messlogik, die optischen Berechnungen und die SPS-Kommunikationsschnittstellen lokal auf dem dedizierten PC des Instruments ausgeführt. Bei einem Ausfall des Internets oder des internen Netzwerks läuft das System offline weiter, ohne dass es zu Datenverlusten oder Prozessunterbrechungen kommt.

Die gesamte Datenkommunikation zwischen dem lokalen Instrumenten-PC und der caliX Cloud ist vollständig mit TLS 1.3 verschlüsselt. Der lokale Client-Agent stellt nur ausgehende Verbindungen her; im Anlagennetzwerk werden niemals eingehende Ports geöffnet. Darüber hinaus kann der lokale PC vollständig vom Internet getrennt werden, wenn die Sicherheitsrichtlinien des Unternehmens eine Cloud-Konnektivität verbieten.

Ja. ProChem verfügt über eine flexible Berichtsvorlagen-Engine. Sie können die Software so konfigurieren, dass am Ende jeder Produktionscharge automatisierte PDF-Analysezertifikate (COAs) generiert werden. Diese Berichte können statistische Zusammenfassungen, Ausreißerwarnungen und Diagramme enthalten und können automatisch per E-Mail an QA-Manager gesendet oder auf einem lokalen Netzlaufwerk gespeichert werden.

Ja. Da unsere optischen Motoren aus MEMS-Siliziumchips und nicht aus handgefertigten Glas- und Spiegelkomponenten hergestellt werden, gibt es praktisch keine Abweichungen von Einheit zu Einheit. Ein in der caliX Software-Suite erstelltes Kalibriermodell kann sofort auf mehreren Geräten bereitgestellt werden, ohne dass ein manueller Modellabgleich erforderlich ist.

USTECH bietet umfassenden Support. Über die caliX Suite können Benutzer neue Referenzdaten hochladen, um Regressionsmodelle automatisch zu aktualisieren. Wir bieten auch Remote-Chemometrie-Support an, bei dem sich unsere Experten sicher verbinden, um die Modellleistung zu überprüfen, Validierungstests durchzuführen und Kalibrierungen aus der Ferne zu optimieren.

Ein Ausreißer ist eine Probe, deren spektrale Signatur erheblich vom Kalibrierungsdatensatz abweicht (aufgrund von Fremdmaterialien, extremen Dichteänderungen oder Parametern außerhalb des Modellbereichs). Unsere Software berechnet die Mahalanobis-Distanz für jeden Scan. Wenn eine Probe als Ausreißer gekennzeichnet wird, warnt das System den Bediener und ignoriert den Messwert, um zu verhindern, dass falsche Daten Auswirkungen auf die SPS-Regelkreise haben.

Um ein robustes benutzerdefiniertes PLS-Kalibrierungsmodell (Partial Least Squares) von Grund auf zu erstellen, empfehlen wir im Allgemeinen mindestens 50 bis 100 Stichprobenpunkte, die den gesamten erwarteten Wertebereich abdecken. USTECH bietet jedoch vorinstallierte globale Kalibrierungsdatenbanken für die meisten Futtermittel-, Getreide-, Milch- und Polymeranwendungen, sodass Sie mit nur wenigen Verifizierungspunkten am ersten Tag mit der Analyse beginnen können.

Ja. Unsere Chemometriker verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Übertragung von Kalibrierungsdatenbanken von älteren Rastermonochromatoren oder Photodiodenarray-Instrumenten (z. B. FOSS, Bruker, Thermo) auf USTECH FT-NIR-Geräte. Wir verwenden mathematische Standardisierungsalgorithmen, um das Spektralprofil anzupassen und jahrelange Referenzanalysearbeit zu sparen.

Die caliX Suite unterstützt eine breite Palette chemometrischer Modellierungswerkzeuge. Für die quantitative Analyse unterstützt sie PLS (Partial Least Squares), MLR (Multiple Linear Regression) und erweiterte Modelle für maschinelles Lernen. Für die qualitative Klassifizierung werden PCA (Hauptkomponentenanalyse), SIMCA (Soft Independent Modeling of Class Analogy) und SVM (Support Vector Machines) unterstützt.

Die meisten industriellen Verarbeitungsanlagen erzielen innerhalb von 6 bis 12 Monaten einen vollständigen Return on Investment. Einsparungen werden durch eine geringere Rohstoffverschwendung (geschlossenes Toleranzmanagement), die Eliminierung nicht spezifikationsgerechter Chargen, geringere Arbeitskosten im Labor und einen geringeren Energieverbrauch durch optimierte Trocknungs- und Mischprozesse erzielt.

Niemals. Im Gegensatz zu herkömmlichen Labor-FT-NIR-Spektrometern, die rotierende Spiegel und lasergeführte Interferometer verwenden, die eine regelmäßige Neuausrichtung erfordern, sind unsere MEMS-Interferometer Festkörper- und Permanent-Interferometer. Die optischen Pfade sind werkseitig festgelegt, wodurch eine dauerhafte Stabilität der Wellenlängenkalibrierung gewährleistet ist.

Die routinemäßige Wartung ist minimal. Bei Tischsystemen sollten Bediener das Probenfenster wöchentlich reinigen und einen Standard-Referenzscan mit der integrierten Goldreferenzplatte durchführen. Bei Online-Sensoren besteht die Hauptwartungsaufgabe darin, die Glühbirne alle 23 Jahre auszutauschen und die Fensterwischerdichtungen während der jährlichen Anlagenstillstände zu überprüfen.

Ja. Zu jeder Instrumenteninstallation gehört eine umfassende Vor-Ort-Schulung. Wir decken den grundlegenden Systembetrieb, die Probenvorbereitung, die Navigation der Softwareschnittstelle und die Fehlerbehebung bei routinemäßigen Wartungsarbeiten ab. Wir bieten auch fortgeschrittene Chemometrieschulungen für QS-Manager an, die ihre eigenen Kalibrierungen entwickeln und pflegen möchten.

Eine typische Installation eines Rohrleitungssensors dauert 1 bis 2 Tage für die physische Montage und Sensorkonfiguration. Wir koordinieren mit Ihren Ingenieurteams die Montage des Sensorflansches während geplanter Wartungsfenster, gefolgt von elektrischen Anschlüssen, Validierung der SPS-Kommunikation und Kalibrierungsüberprüfung.