NIR-Technologie & Kalibrierwissenschaft
Verstehen Sie, wie Nahinfrarotspektroskopie, fortschrittliche Kalibriermodelle und unser integriertes Software-Ökosystem Echtzeit-Prozessintelligenz liefern.
Die Wissenschaft hinter der NIR-Spektroskopie
Die Nahinfrarotspektroskopie (NIR) misst die Lichtabsorption molekularer chemischer Bindungen (hauptsächlich C-H, O-H und N-H). Durch die Projektion von breitbandigem NIR-Licht auf eine Probe misst der Analysator, welche Wellenlängen absorbiert und welche reflektiert werden. Dieses Absorptionsmuster erzeugt einen einzigartigen spektralen Fingerabdruck, der die chemische Zusammensetzung des Materials offenbart.
USTECH nutzt in seinem Analysatoren-Portfolio die FT-NIR-Technologie (Fourier-Transformations-Nahinfrarotspektroskopie), die eine hohe spektrale Auflösung über einen breiten Wellenlängenbereich (1.350–2.550 nm) liefert. In Kombination mit unseren proprietären Kalibrierungsmodellen und unserem Software-Ökosystem ermöglicht diese Technologie eine zerstörungsfreie Echtzeit-Zusammensetzungsanalyse direkt an der Produktionslinie.
Zentrale Technologievorteile
Robuste Analysatoren für raue Fabrikumgebungen – Vibrationen, Staub, Temperatur und CIP-Reinigung.
Deckt 1.350 bis 2.550 nm ab und erfasst sowohl primäre als auch kombinierte chemische Obertöne.
Hohe Gerät-zu-Gerät-Übereinstimmung ermöglicht den direkten Kalibriertransfer zwischen Geräten ohne Neukalibrierung.
Vom Licht zu Daten: Der Messpfad
Verfolgen Sie den Weg von der NIR-Lichtemission über die Spektralanalyse bis hin zu verwertbaren Prozessdaten – unterstützt durch USTECH-Kalibriermodelle und -Software.
Breitbandemission
Eine stabilisierte, langlebige Halogenlichtquelle projiziert ein kontinuierliches Spektrum von Nahinfrarotlicht auf das Probenmaterial.
Selektive Absorption
Organische Moleküle in der Probe (C-H-, O-H-, N-H-Bindungen) absorbieren je nach Konzentration bestimmte Wellenlängen und reflektieren den Rest.
FT-NIR-Spektral-Engine
Das reflektierte Licht tritt in das FT-NIR-Interferometer im Inneren des Analysators ein, welches die Wellenlängen trennt und ein hochauflösendes spektrales Interferogramm erzeugt.
caliX Kalibriermodelle
Das Rohspektrum wird durch USTECHs caliX -Kalibriermodelle, die fortschrittliche chemometrische Algorithmen (PLS, AutoML) verwenden, um die chemische Zusammensetzung in Millisekunden vorherzusagen.
ProChem-Prozessausgabe
Vorhergesagte Werte (Protein, Feuchtigkeit, Fett etc.) werden über ProChem via OPC UA, Modbus oder Analogausgänge für die Echtzeit-Prozesssteuerung an Ihr SPS-/SCADA-System übertragen.
Warum USTECH-Prozessanalysatoren?
USTECH kombiniert robuste FT-NIR-Hardware mit intelligenter Kalibriersoftware und nahtloser industrieller Integration, um Laborpräzision direkt in die Produktionshalle zu bringen.
| Parameter | USTECH FT-NIR-Lösung | Traditionelles FT-NIR | Dioden-Array (dispersiv) |
|---|---|---|---|
| Lösungsarchitektur | Integriertes Hardware- + Software-Ökosystem: FT-NIR-Analysatoren, caliX -Kalibriersuite und ProChem-Prozessautomatisierung verarbeitet. | Eigenständiges Spektrometer, das Chemometrie- und Integrationssoftware von Drittanbietern erfordert. | Einfache Hardware mit begrenzter Softwareunterstützung und manuellem Datenexport. |
| Industrielle Einsatzbereitschaft | Produktionsbereit. Speziell für die Inline-Montage an Förderbändern, Mischern, Rohrleitungen und Reaktoren entwickelt. | Labor-fokussiert. Erfordert kontrollierte Umgebungen; nicht für den kontinuierlichen Prozesseinsatz konzipiert. | Begrenzt. Einige Inline-Optionen verfügbar, jedoch mit eingeschränktem Spektralbereich und begrenzter Softwareunterstützung. |
| Spektralbereich & Auflösung | Voller NIR-Bereich (1350 – 2550 nm). Erfasst mit hoher interferometrischer Auflösung. | Exzellenter Bereich & Auflösung, aber überdimensioniert und zu empfindlich für den Feldeinsatz. | Begrenzter Bereich (üblicherweise 900 – 1700 nm). Geringere Auflösung, fehlende kritische Absorptionsobertöne. |
| Kalibrierung & Software | Integriert. caliX AutoML erstellt Modelle automatisch; ProChem stellt sie mit einem Klick auf allen verbundenen Geräten bereit. | Manuell. Erfordert teure Chemometrie-Software von Drittanbietern und manuellen Kalibriertransfer. | Basis. Begrenzte integrierte Chemometrie; Kalibriertransfer zwischen Geräten ist schwierig. |
| Prozessintegration | Nativ. ProChem verbindet sich direkt mit SPS/SCADA über OPC UA, Modbus, 4–20 mA und REST API. | Begrenzt. Erfordert typischerweise benutzerdefinierte Middleware oder OPC-Server von Drittanbietern für die SPS-Konnektivität. | Basis. Meist auf Analogausgang oder proprietäre Protokolle beschränkt. |
| Gesamtbetriebskosten (TCO) | Optimiert. Wettbewerbsfähige Hardwarepreise, inklusive Kalibriersoftware und minimaler laufender Servicebedarf. | Sehr hoch. Teure Hardware plus jährliche Lizenzen für Chemometrie- und Integrationssoftware von Drittanbietern. | Moderat. Geringere Hardwarekosten, aber begrenzte Fähigkeiten erfordern zusätzliche Investitionen in Software und Support. |