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반죽 혼합 및 코팅 : 인라인 점도계로 실시간 공정 제어를 위해 실험실 회전 점도 측정 사용

어플리케이션

반죽 혼합 및 코팅 시스템에서 반죽 점도를 측정하기 위해 Rheonics SRV 센서를 고객에게 적용하는 것은 반죽 일관성을 보장하기 위해 확립되고 널리 사용되는 방법입니다.

고객은 전통적으로 회전 점도계를 사용하여 실험실에서 배터의 점도를 측정했습니다. 이로 인해 고객이 SRV를 사용하여 공정 라인에서 배터 점도를 설정하는 데 사용하고자하는 상당한 양의 데이터가 생성되었습니다.

SRV-Battermixing_ 점도 관리

사례 연구의 목적

회전 점도계 측정과 SRV 인라인 측정간에 상관 관계가 있는지 조사합니다.

회전 점도계 측정

Brookfield LV는 식품 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 실험실 회전 점도계입니다. Brookfield는 스핀들 및 범위에 대한 다음 정보를 제공하며 점도 범위에 따라 측정을 위해 적절한 스핀들을 배치해야합니다.

Brookfield LV – 스핀들 및 점도 범위

그림 1. 스핀들 및 적용 가능한 점도에 대한 Brookfield 정보

회전 점도계와 비교 한 SRV – 공정 환경에 더 적합

그림 2. 공정 조건에서 Rheonics SRV 점도계의 적용 가능성

반죽 혼합 및 점도 측정

밀가루와 상업용 반죽 혼합물 (Knorr Panier-Mischung)의 혼합물을 균질하고 적당히 점 성인 혼합물이 얻어 질 때까지 임펠러 믹서로 연속 교반하면서 물에 첨가했습니다. 모든 측정은 실온 (약 25 ° C)에서 수행되었습니다.

원래 / 희석하지 않은 반죽 혼합물로 측정

점도계 스핀들 속도의 함수로서 다음 점도가 얻어졌습니다.

1 번 테이블. 준비된 밀가루-배터-물 혼합물을 사용한 Brookfield 점도 측정

RPM 점도 (cP)
100 2200
60 2600
50 2800
30 3400
20 3700
12 4400

 

교반 용기의 SRV 판독 값 : 정적 80 cP .; 교반하면서 150 CP.

반죽의 첫 희석 후 측정

소량의 물을 첨가하고 측정을 반복했습니다.

2 번 테이블. 첫 번째 희석 단계 후 준비된 밀가루-배터-물 혼합물을 사용한 Brookfield 점도 측정

RPM 점도 (cP)
100 1100
60 1300
50 1400
30 1900
20 2200
12 2900

 

혼합하는 동안 교반 용기의 SRV 판독 값은 66 cP였으며 정적 측정에 대해서도 동일한 값입니다.

반죽의 두 번째 희석 후 측정

물로 두 번째 희석을하고 다음 점도 측정 값을 얻었습니다.

3 번 테이블. 두 번째 희석 단계 후 준비된 밀가루-배터-물 혼합물을 사용한 Brookfield 점도 측정

RPM 점도 (cP)
100 620
60 700
50 730
30 880
20 960
12 900

 

혼합하는 동안 SRV 판독 값은 40cP였습니다. 정적 판독 값은 33 cP입니다.

배터 점도 측정 데이터 분석

LV-4 스핀들 속도의 함수로 표시된 점도의 모든 데이터 세트가 플롯되었습니다.

 

image001

그림.3. 일련의 희석 단계와 함께 준비된 밀가루-배터-물 혼합물을 사용한 Brookfield 점도 측정

 

또한 Rheonics SRV 점도는 정적 및 동적 (믹서에서) 모두에 대해 Brookfield 점도의 함수로 플롯되었습니다. SRV를 사용한 측정은 100 RPM에서 Brookfield 측정과 비교되었습니다.

 

 

image003

그림.4. Rheonics SRV 점도는 정적 사용을 위해 Brookfield 점도의 함수로 플롯되었습니다.

 

정적 SRV 측정은 LV-4 판독 값과 잘 연관되지 않습니다.

image005

그림.5. SRV 정적 판독 값은 모든 스핀들 속도에 대해 LV-4 판독 값에 대해 플롯됩니다.

 

동적 사례의 경우 선형 회귀선이 Brookfield와 SRV 판독 값 간의 관계를 합리적인 정확도로 설명했습니다.

image007

그림.6. Rheonics SRV 점도는 동적 케이스에 대해 LV-4 점도의 함수로 플롯되었습니다.

 

SRV 동적 판독 값이 모든 스핀들 속도에 대해 LV-4 판독 값에 대해 플롯되면 LV-4에서 가장 높은 속도에 대해 최적의 선형 맞춤이 얻어지는 것을 알 수 있습니다.

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그림.7. SRV 동적 판독 값은 모든 스핀들 속도에 대해 LV-4 판독 값에 대해 플롯됩니다.

분석 및 결론

상업용 배터 믹스와 혼합 된 흰 밀가루로 구성된 배터 믹스에 대한 회전 점도계 측정은 반복 가능한 스핀들 속도 의존성을 보여줍니다. 이러한 데이터, 특히 가장 높은 스핀들 속도에서 수집 된 데이터, 따라서 가장 높은 전단 속도는 센서를지나 흐르는 배터에 잠겨있는 동안 Rheonics SRV의 판독 값과 잘 관련됩니다.

 

실험실 점도계 (Brookfield LV)와 SRV 사이의 상관 관계는 회전 점도계에서 특정 RPM을 선택하여 얻을 수 있지만 실험실과 공정 값 사이의 선형 관계를 얻으려면 회전 점도계에서 더 높은 RPM을 선택하는 것이 좋습니다.

추천

  • Lab Rotational Viscometer를 사용하여 반죽 믹스에 대한 흐름 곡선 생성
  • Rheonics SRV 센서의 스케일링 기능을 사용하여 100RPM의 회전 점도계에서 얻은 것과 유사한 값으로 출력을 스케일링합니다.
  • Rheonics 인라인 점도계 SRV는 반죽 혼합 및 코팅을 실험실 점도계에서 얻은 것과 유사한 판독 값으로 제어 할 수 있습니다.

생산 중 제조 공정을 제어하는 ​​데 실험실 유변학 적 측정을 사용할 수 있도록 보장하는 인라인 공정 점도계 인 SRV의 추가 특성은 다음과 같습니다.

  • 위생적이고 위생적인 ​​연결
  • CIP (클린 인플레 이스)
  • 정확성을 제공하는 매우 높은 반복성
  • 센서 간 재현성을 통해 여러 공장에서 동일한 상관 관계를 재사용 할 수 있습니다.
  • 유체 구조에 영향을주지 않는 서브 마이크론 진동 진폭으로 유체 자체를 정확하게 측정 할 수 있습니다.
  • 공정 라인에 직접 쉽게 설치, 바이 패스 필요 없음, 흐름 중단 없음
  • 고온, 고압, 산성 및 알칼리성 세척을 지원하기 위해 밀폐 된 연결 (IP316K)이있는 69L 스테인리스 스틸로 제작 된 견고한 센서
  • 제로 유지 보수
  • 높은 ROI (투자 수익률)
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레오 닉스 악기 선택

Rheonics는 혁신적인 유체 감지 및 모니터링 시스템을 설계, 제조 및 판매합니다. 스위스에 내장 된 Rheonics의 인라인 점도계는 응용 분야에서 요구되는 감도와 열악한 작동 환경에서 생존하는 데 필요한 신뢰성을 갖추고 있습니다. 열악한 흐름 조건에서도 안정적인 결과. 압력 강하 또는 유량의 영향이 없습니다. 실험실의 품질 관리 측정에도 똑같이 적합합니다. 전체 범위에서 측정하기 위해 구성 요소 또는 매개 변수를 변경할 필요가 없습니다.

응용 프로그램에 권장되는 제품

  • 넓은 점도 범위 – 전체 공정 모니터링
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체, 단상 및 다상 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 완전히 밀봉 된 모든 스테인리스 스틸 316L 습식 부품
  • 유체 온도 측정 내장
  • 기존 공정 라인에 간단한 설치를위한 소형 폼 팩터
  • 손쉬운 청소, 유지 보수 또는 재구성 불필요
  • 공정 밀도, 점도 및 온도 측정을위한 단일 기기
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체, 단상 및 다상 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 모든 금속 (316L 스테인리스 스틸) 구조
  • 유체 온도 측정 내장
  • 기존 파이프에 간단한 설치를위한 소형 폼 팩터
  • 손쉬운 청소, 유지 보수 또는 재구성 불필요
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