Il GrindControl monitora e registra l'andamento della pressione e della temperatura di un processo di macinazione a sfere.
Il monitoraggio delle due variabili di stato "pressione" e "temperatura" fornisce informazioni preziose su ciò che accade all'interno della giara di macinazione. Il Retsch GrindControl viene utilizzato per migliorare la preparazione dei campioni, ad esempio di materiali sensibili alla temperatura, per controllare i processi di macinazione colloidale o a lungo termine, o per eseguire con successo la sintesi dei materiali, come la legatura meccanica o i processi meccanochimici.
Il sistema GrindControl è disponibile per i mulini a sfere planetari PM 100, PM 300 e PM 400, nonché per i vibromulini MM 500 nano e control e per l'Emax. Il sistema è composto dall'hardware di misurazione della pressione e della temperatura e da un software di analisi.
Il monitoraggio e la documentazione della temperatura e della pressione all'interno della giara di macinazione sono di interesse sia per la ricerca che per il controllo qualità.
Viene utilizzato per migliorare:
Qualità: La temperatura e la pressione possono influenzare in modo significativo la qualità del prodotto finale ottenuto nel mulino a sfere. Monitorando queste due variabili è possibile garantire la qualità del prodotto finale.
Efficienza: L'andamento della temperatura in un processo di macinazione può influenzare in modo significativo il risultato della macinazione di un materiale, poiché alcune proprietà del materiale dipendono dalla temperatura. Monitorando la temperatura effettiva, si può garantire che il campione venga macinato in condizioni ottimali.
Sicurezza: Durante un processo di macinazione a sfere, possono verificarsi temperature e pressioni elevate, potenzialmente pericolose. Il monitoraggio della temperatura e della pressione può garantire che il processo di macinazione a sfere rimanga entro i limiti specificati.
Rilevamento degli errori: Una variazione improvvisa della temperatura o della pressione in un processo di macinazione a sfere può indicare che il processo di macinazione non funziona in modo ottimale. Il monitoraggio continuo di questi parametri consente di rilevare tempestivamente le deviazioni, permettendo di identificare e correggere rapidamente i potenziali problemi.
Il software GrindControl è un programma piccolo e intuitivo, che può essere facilmente installato sul computer. Il software registra e memorizza i dati di pressione e temperatura trasmessi. I dati vengono monitorati in tempo reale durante la misurazione e possono essere esportati in formato .pdf o .csv dopo la misurazione. Altre caratteristiche del software:
Il monitoraggio delle due variabili "pressione" e "temperatura" fornisce informazioni preziose su ciò che accade all'interno della giara di macinazione. Il sistema GrindControl di RETSCH è utilizzato per controllare i processi di macinazione colloidale o a lungo termine, o per eseguire con successo sintesi di materiali come la legatura meccanica o altri processi meccanochimici. Il sistema GrindControl è disponibile per i mulini a sfere planetari PM 100, PM 300 e PM 400, per i Vibro Mulini MM 500 nano e MM 500 control e anche per il mulino a sfere ad alta energia Emax. Comprende sia l'hardware per la misurazione della pressione e della temperatura, che il software di analisi.
La sintesi meccanochimica è stata condotta in un Vibro Mulino MM 500 Nano, utilizzando una giara in acciaio inox da 125 ml, dotata di GrindControl per il monitoraggio di gas e pressione. I precursori elementari sono stati introdotti nella giara insieme alle sfere di acciaio inossidabile da 32 x 10 mm. La reazione è stata condotta in atmosfera d'aria a 20 Hz. Il processo di macinazione è stato interrotto quando un'improvvisa variazione della temperatura e della pressione ha indicato il completamento della MSR.
L'evento di reazione auto-propagante indotto meccanicamente nella sintesi è stato monitorato utilizzando il sistema GrindControl. Dopo 20 secondi di macinazione, si è verificata un'esplosione che ha portato a un sostanziale aumento della pressione da 0 a 730 mbar e a un aumento della temperatura. In questa applicazione, GrindControl ha permesso di osservare con precisione il tempo di accensione durante la sintesi, l'unico parametro di interesse per la reazione. [8]
Quando si preparano materiali sensibili alla temperatura per l'analisi, è importante assicurarsi che le sostanze da analizzare non vengano alterate dal riscaldamento durante l'omogeneizzazione. Ad esempio, se la temperatura sale oltre i 40°C durante il processo di macinazione, gli API, le vitamine o i componenti volatili possono essere alterati.
Nei processi di macinazione a umido, la temperatura all'interno della giara aumenta significativamente a causa dell'elevato apporto di energia e dei tempi di macinazione più lunghi. Inoltre, anche i livelli di pressione possono essere elevati, ad esempio quando si utilizzano alcoli come mezzi di dispersione. Il monitoraggio della temperatura e della pressione contribuisce a garantire operazioni più sicure e facilita la gestione del processo.
Quando i mulini a sfere vengono utilizzati per convertire i processi chimici, sono necessarie condizioni specifiche di temperatura o pressione per ottenere le proprietà desiderate del prodotto finale. Le misure di pressione e temperatura possono essere utilizzate per studiare le condizioni in cui avvengono reazioni specifiche.
Preparazione di campioni di compresse a temperatura controllata
Monitoraggio di temperatura e pressione nei processi di macinazione a umido
Monitoraggio della temperatura delle reazioni meccanico-chimiche"
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Un trasmettitore è integrato nel coperchio e invia i segnali dei sensori di pressione e temperatura a un ricevitore collegato al PC. Per la trasmissione viene utilizzato un protocollo standard industriale sicuro. Per rilevare la temperatura all'interno del vaso di macinazione, il sensore di temperatura è disaccoppiato termicamente. Per proteggere il sensore di pressione dalla contaminazione viene utilizzato un filtro.
Il software GrindControl è un programma intuitivo e comprensibile che consente di monitorare le variabili misurate in tempo reale e di ottenere i valori misurati. I dati di misura trasferiti al PC vengono memorizzati sotto forma di protocollo di misura in un elenco di misure consecutive e i dati possono essere esportati per un'ulteriore elaborazione.
| Applicazioni | misurazione della pressione e della temperatura su PM 100, PM 300, PM 400, Emax, MM 500 Nano/Control |
| Campo di applicazione | alimentazione, ambiente / riciclaggio, biologia, chimica / plastica, geologia / metallurgia, ingegneria / elettronica, materiali da costruzione, medicina / farmaceutica, sintesi dei materiali / agricoltura, vetro / ceramica |
| Materiale in ingresso | duri, medio-duri, soffici, fragili, elastici, fibrosi |
| Principio di macinazione | impatto, frizione |
| Range di misura | pressione del gas: 0 - 500 kPa (5 bar) temperatura: -25°C - +90 °C (accuratezza 1% for 0 - 70 °C) |
| Dimensione lotto/ Quantità in ingresso*: | 45 ml (MM); max. 220 ml (PM) |
| Macinazione a secco | si |
| Macinazione ad umido | si |
| Macinazione Criogenica | sì min. -25 °C |
| Tipologie giare di macinazione | Giare Screw-Lock (MM) e EasyFit (PM) con dispositivi di chiusura di sicurezza integrati |
| Materiale degli accessori di macinazione | acciaio inossidabile temprato, ossido di zirconio |
| Dimensione delle giare di macinazione | 125 ml (MM); 250 ml & 500 ml (PM) |
| Frequenza di trasmissione | 1 /s |
| Interfaccia | Software per PC "GrindControl-Center" (connessione Bluetooth fino a 5 m) |
| Dati alimentazione elettrica | batteria (fino a 90 ore di funzionamento) |
| Accessori | giara di macinazione, ausilio per l'apertura, strumenti di pulizia, o-ring, software per PC (PC non incluso), dongle USB-Bluetooth, filtro |
| Peso netto | Coperchio con unità sensore 1660 g (PM); 340 g (MM) |
| Standard | CE |
| Requisiti tecnici | PC con min. Windows 10 e USB 2.0 |
| Software | Monitoraggio in tempo reale dei dati di analisi, protocollo di misura completo, modelli memorizzabili, elenco delle misure eseguite, esportazione dei dati in .pdf e .csv |
Soggetto a modifiche tecniche ed errori
[8] Reaction scheme and performance of the experiments: Dr. Matej Balaz, Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences (SAS).
