Infrared Process Control

Process and quality under control

Kühlschmierstoffe (KSS)

Applikation Kühlschmierstoff (KSS) Analyse

 – Analyse des KSS-Konzentrat Gehaltes in wässrigen KSS durch MIR ATR Spektroskopie –

Die IRPC Infrared-Process Control GmbH bietet miniaturisierte MIR-Spektrometer (MIRS) an, welche im mittleren infraroten Bereich des Lichts messen. Unsere kompakten und einfach zu bedienenden MIR Spektrometer eignen sich zur Integration in den Prozess, um eine Prozesssteuerung zu erzielen oder für den mobilen Einsatz direkt vor Ort. Mit unseren neuartigen, portablen MIRS kann eine Qualitätsüberwachung von O/W Emulsionen, insbesondere wässrige Kühlschmierstoffe (KSS), gewährleistet werden. In zahlreichen Industriezweigen werden KSS in Prozesse zur Kühlung und Schmierung verwendet, insbesondere in Bearbeitungsoperationen. Die Überwachung der KSS-Qualitätsparameter (z.B. das Mischungs-verhältnis KSS-Konzentrat/Wasser, Keimbelastung, pH, usw.) ist für eine optimale Prozessführung, einerseits im Prozess selbst und andererseits in der Wareneingangskontrolle der Rohstoffe, sehr wichtig. Ein wichtiger Aspekt ist hier außerdem die damit verbundene Kosteneinsparung an Rohstoffen und die Standzeiterhöhung der KSS durch eine geeignete Prozessüberwachung und -Steuerung.

Das portable MIR Spektrometer von IR-PC:

  • Mittlerer Infrarotbereich: Messbereich I: 5.5-11µm (1808-909cm-1)
    Messbereich II: 2.5-5µm (4000-2000cm-1)
  • Einfache Handhabung des Messgerätes (Probe kann direkt auf das Messfenster gegeben werden und die Messung kann an der Software gestartet werden)
  • Anwendbar für die Vermessungen von Flüssigkeiten, viskosen und pastösen Substanzen, Schlämme, sowie einigen Feststoffen
  • Ermöglicht eine schnelle Messung direkt vor Ort oder die Integration des MIRS in den Prozess

Nutzen / Anwendungsvorteile

  • Echtzeit Analyse direkt vor Ort möglich
  • Qualitätsüberwachung und Dokumentation der Qualitätsanforderungen
  • Einbindung in die Prozesssteuerung möglich
  • Einsparungspotential von Rohstoffen durch kontinuierliche Qualitätsüberwachung des KSS
  • Keine Wartezeiten auf Laborergebnisse
  • Kosteneinsparungen, da geringer Instandhaltungsaufwand

Fallbeispiel einer KSS-Analyse

Untersucht wurden wässrige KSS mit unterschiedlichen KSS-Konzentrat Gehalt. Die Proben wurden mit dem stationären MIRS vermessen und Infrarotspektren im Wellenzahlbereich von 1850 – 950 cm-1 (5,5 – 11 µm) aufgenommen. In den IR Sprektren können Änderungen der Absorptionsbanden der Konzentratsänderung des KSS-Konzentrat zugeornet werden. Der KSS-Konzenrat Gehalt kann somit mit einem geringen Fehler vorhergesagt werden. In einen industriellen Prozess hängt die Regelgenauigkeit dabei von verschiedenen Prozessbedingungen ab die jeweils individuell betrachtet werden müssen. Der Aufwand für eine Umsetzung beschränkt sich auf eine initiale Probenreihe deren Umfang kundenspezifisch festgelegt wird. Der Rhythmus der Rekalibrierung hängt ebenfalls von der geforderten Messtoleranz und den Schwankungen der Prozessbedingungen ab.

Durch die Standzeiterhöhung des KSS in industriellen Prozessen kann ein erhebliches Einsparungspotenzial realisiert werden wie nachfolgende Tabelle aufzeigt:

Einsparpotenzial

Fazit: Mit dem MIRS lassen sich KSS online untersuchen, identifizieren, klassifizieren und quantifizieren. Durch Prozessintegration der MIRS kann das Mischungsverhältnis KSS-Konzentrat/Wasser- gesteuert und somit Standzeiten erhöht werden. Im Vergleich zum Stand der Technik bietet das MIRS ein hohes Potenzial für eine nahezu wartungsfreie, robuste und genaue Online-Messung des Mischungsverhältnisses.

Gern stehen wir Ihnen für die Diskussion Ihrer Lösung zur Verfügung.

Für detailierte Informationen senden Sie bitte eine Anfrage an folgenden Kontakt:

Dr. Daniel Sellin

Labor +49 (0)40 7010 3907

Email ds@ir-pc.de