Door naar hoofdmenu
Mengen en coaten van beslag: Met behulp van rotatieviscositeitsmeting in het laboratorium voor realtime procescontrole met een inline viscositeitsmeter

Aanvraag

De toepassing van de Rheonics SRV-sensor door de klant om de viscositeit van het beslag in een beslagmeng- en coatingsysteem te meten, is een gevestigde en veel gebruikte methode om de consistentie van het beslag te garanderen.

Klanten vertrouwden traditioneel op roterende viscositeitsmeters om de viscositeit van beslag in hun laboratoria te meten. Dit heeft geleid tot een aanzienlijke hoeveelheid gegevens die klanten willen gebruiken om de viscositeit van de beslag in hun proceslijnen vast te stellen met behulp van de SRV.

Beheer van SRV-Battermixing_viscosity

Doel van de casestudy

Onderzoeken of een correlatie mogelijk is tussen metingen van rotatieviscositeitsmeters en SRV inline-metingen.

Metingen van de roterende viscositeitsmeter

Brookfield LV is een veelgebruikte roterende viscositeitsmeter in laboratoria in voedseltoepassingen. Brookfield levert de volgende informatie over spindels en bereiken, de juiste spindel moet worden ingezet voor de metingen, afhankelijk van het viscositeitsbereik.

Brookfield LV - spil- en viscositeitsbereiken

Figuur 1. Brookfield informatie over spindels en toepasbare viscositeit

SRV vergeleken met roterende viscositeitsmeter - meer geschikt voor procesomgeving

Figuur 2. Toepasbaarheid van de Rheonics SRV viscositeitsmeter in procesomstandigheden

Beslag mengen en viscositeitsmetingen

Een mengsel van bloem en een in de handel verkrijgbaar beslagmengsel (Knorr Panier-Mischung) werd onder continu roeren met een waaiermenger aan water toegevoegd totdat een homogeen en matig viskeus mengsel werd verkregen. Alle metingen zijn uitgevoerd bij kamertemperatuur (ca. 25 ° C).

Afmeten met origineel / onverdund beslagmengsel

De volgende viscositeit als functie van de spilsnelheid van de viscositeitsmeter werd verkregen:

Tafel 1. Brookfield-viscositeitsmetingen met het bereide bloem-beslag-water-mengsel

RPMViscositeit (cP)
1002200
602600
502800
303400
203700
124400

 

Aflezingen SRV in roervat: Statisch 80 cP .; onder roeren 150 CP.

Metingen na eerste verdunning van beslag

Een kleine hoeveelheid water werd toegevoegd en de metingen werden herhaald:

Tafel 2. Brookfield-viscositeitsmetingen met het bereide bloem-beslag-water-mengsel na de eerste verdunningsstap

RPMViscositeit (cP)
1001100
601300
501400
301900
202200
122900

 

De SRV-waarde in het roervat tijdens het mengen was 66 cP, met dezelfde waarde voor statische meting.

Metingen na tweede verdunning van beslag

Er werd een tweede verdunning met water gemaakt en de volgende viscositeitswaarden werden verkregen:

Tafel 3. Brookfield-viscositeitsmetingen met het bereide bloem-beslag-water-mengsel na de tweede verdunningsstap

RPMViscositeit (cP)
100620
60700
50730
30880
20960
12900

 

Tijdens het mengen was de SRV-waarde 40 cP; statische aflezing was 33 cP.

Analyse van meetgegevens van de viscositeit van het beslag

Alle datasets met de aangegeven viscositeit als functie van de LV-4-spilsnelheid werden uitgezet:

 

image001

Vijg3. Brookfield-viscositeitsmetingen met het bereide meel-beslag-water-mengsel, met opeenvolging van verdunningsstappen

 

Bovendien werd de viscositeit van Rheonics SRV uitgezet als een functie van de Brookfield-viscositeit voor zowel de statische als de dynamische (in mixer). Metingen met de SRV werden vergeleken met Brookfield-metingen bij 100 RPM.

 

 

image003

Vijg4. De viscositeit van Rheonics SRV werd uitgezet als een functie van de Brookfield-viscositeit, voor statisch gebruik

 

Statische SRV-metingen correleren niet goed met LV-4-metingen:

image005

Vijg5. Statische SRV-metingen worden uitgezet tegen LV-4-metingen voor alle spilsnelheden

 

Voor het dynamische geval beschreef een lineaire regressielijn de relatie tussen Brookfield- en SRV-metingen met redelijke nauwkeurigheid.

image007

Vijg6. De viscositeit van Rheonics SRV werd uitgezet als een functie van de viscositeit van LV-4, voor dynamisch geval

 

Als dynamische SRV-metingen worden uitgezet tegen LV-4-metingen voor alle spilsnelheden, blijkt dat de beste lineaire passing wordt verkregen voor de hoogste snelheden op de LV-4:

image009

Vijg7. Dynamische SRV-metingen worden uitgezet tegen LV-4-metingen voor alle spilsnelheden

Analyse en conclusie

Metingen van de roterende viscositeitsmeter op een beslagmengsel bestaande uit witte bloem gemengd met een commercieel beslagmengsel tonen een herhaalbare spilsnelheidafhankelijkheid. Deze gegevens, met name die genomen bij de hoogste spilsnelheden, en daarom de hoogste afschuifsnelheden, correleren goed met de metingen van de Rheonics SRV terwijl deze is ondergedompeld in beslag dat langs de sensor stroomt.

 

Een correlatie tussen laboratoriumviscometer (Brookfield LV) en SRV kan worden bereikt door een specifiek toerental op de roterende viscositeitsmeter te selecteren, maar het was beter om een ​​hoger toerental op de roterende viscositeitsmeter te selecteren om een ​​lineaire relatie te krijgen tussen de laboratorium- en proceswaarden.

Aanbeveling

  • Gebruik Lab Rotational Viscometer om een ​​stroomcurve voor uw beslagmix te creëren
  • Gebruik de schaalfunctie op de Rheonics SRV-sensor om de output te schalen naar een vergelijkbare waarde als die van de roterende viscositeitsmeter bij 100 RPM
  • De inline viscositeitsmeter SRV van Rheonics kan vervolgens het mengen en coaten van het beslag regelen tot dezelfde waarde als die van uw laboratoriumviscometer

Aanvullende kenmerken van SRV, inline procesviscometer die ervoor zorgt dat uw reologische metingen in het laboratorium kunnen worden gebruikt om de productieprocessen tijdens de productie te regelen, zijn:

  • sanitaire, hygiënische aansluitingen
  • CIP (clean-in-place)
  • extreem hoge herhaalbaarheid om nauwkeurig te geven
  • reproduceerbaarheid tussen sensoren maakt hergebruik van dezelfde correlatie over meerdere fabrieken mogelijk
  • trillingsamplitudes van submicron die de vloeistofstructuur niet beïnvloeden, waardoor u de vloeistof zelf nauwkeurig kunt meten
  • eenvoudige installatie direct in de proceslijn, geen bypass nodig, geen onderbreking van de doorstroming
  • robuuste sensor gemaakt van 316L roestvrij staal met afgedichte aansluitingen (IP69K) ter ondersteuning van hoge temperatuur, hoge druk, zure en alkalische reiniging
  • geen onderhoud
  • hoge ROI (return-on-investment)
Ga naar Rheonics Batter Mixing & Coating Application note

Rheonics instrumentkeuze

Rheonics ontwerpt, produceert en verkoopt innovatieve systemen voor vloeistofdetectie en -bewaking. De in-line viscometers van Rheonics, met precisie gebouwd in Zwitserland, hebben de gevoeligheid die de toepassing vereist en de betrouwbaarheid die nodig is om te overleven in een barre werkomgeving. Stabiele resultaten - zelfs onder ongunstige stromingsomstandigheden. Geen effect van drukval of debiet. Het is even goed geschikt voor kwaliteitscontrolemetingen in het laboratorium. U hoeft geen componenten of parameters te wijzigen om het volledige bereik te meten.

Voorgestelde product (en) voor de toepassing

  • Breed viscositeitsbereik - bewaak het volledige proces
  • Herhaalbare metingen in zowel Newtoniaanse als niet-Newtoniaanse vloeistoffen, eenfase en meerfase vloeistoffen
  • Hermetisch afgesloten, alle roestvrijstalen 316L-bevochtigde onderdelen
  • Ingebouwde vloeistoftemperatuurmeting
  • Compacte vormfactor voor eenvoudige installatie in bestaande proceslijnen
  • Eenvoudig schoon te maken, geen onderhoud of herconfiguraties nodig
  • Eén instrument voor meting van procesdichtheid, viscositeit en temperatuur
  • Herhaalbare metingen in zowel Newtoniaanse als niet-Newtoniaanse vloeistoffen, eenfase en meerfase vloeistoffen
  • Geheel metalen (316L roestvrij staal) constructie
  • Ingebouwde vloeistoftemperatuurmeting
  • Compacte vormfactor voor eenvoudige installatie in bestaande leidingen
  • Eenvoudig schoon te maken, geen onderhoud of herconfiguraties nodig
Zoeken