MicroNIR PAT-W
El MicroNIR™ PAT-W es un espectrómetro NIR robusto, alimentado por batería y equipado con comunicación de datos mediante WiFi, diseñado para su uso en mezcladores rotatorios y equipos de proceso estacionarios.
El espectrómetro MicroNIR PAT-W es un analizador de infrarrojo cercano (NIR) diseñado específicamente para aplicaciones de fabricación basadas en Calidad por Diseño (QbD).
El espectrómetro es un sistema robusto, escalable y de nueva generación para el monitoreo de procesos en tiempo real, en aplicaciones tales como homogeneidad de mezclas, uniformidad de contenido, pérdida por secado, compactación por rodillos y otras aplicaciones similares de Tecnología Analítica de Procesos (PAT).
Gracias a la reconocida tecnología de Filtro Variable Lineal (LVF) de VIAVI, el PAT-W presenta uno de los formatos más compactos entre los instrumentos comerciales para monitoreo de procesos, con un diseño específicamente desarrollado para este propósito.
Esto lo hace ideal para su utilización con equipos de proceso de diferentes tamaños, proporcionando la estabilidad y el desempeño necesarios para facilitar una fabricación eficiente e inteligente.
El MicroNIR PAT-W, de fácil utilización para el usuario, fue diseñado para operar en los exigentes entornos actuales regulados por Buenas Prácticas de Manufactura (GMP), requiriendo al mismo tiempo un mantenimiento mínimo del sistema. No utiliza costosos cables de fibra óptica ni componentes móviles, lo que permite obtener una excelente estabilidad y desempeño del instrumento incluso en condiciones de proceso exigentes. Su carcasa de acero inoxidable/aluminio cepillado es resistente al agua y al polvo de acuerdo con los grados de protección IP65/IP67.
Características principales
Las principales características del espectrómetro MicroNIR PAT-W son las siguientes:
- Análisis por infrarrojo cercano no destructivo, no invasivo y en tiempo real.
- Selección por parte del usuario de conexión Ethernet o Wi-Fi para la comunicación de datos y el control del sistema.
- Batería recargable de iones de litio (Li-ion), reemplazable por el usuario, con más de ocho horas de funcionamiento ininterrumpido.
- PC integrado que permite el almacenamiento y transferencia rápida y segura de los datos espectrales.
- Sistema integrado de activación (trigger) basado en orientación multieje.
- Diferentes opciones de activación para diversas aplicaciones: botón pulsador, OPC y fotosensor externo.
- Análisis en tiempo real mediante desviación estándar por bloques móviles (MBSD, Moving Block Standard Deviation) para la determinación del punto final del proceso en operaciones de granulación, mezclado, secado y recubrimiento.
- Carcasa lavable con grados de protección IP65/IP67.
Aplicaciones
Las aplicaciones del espectrómetro MicroNIR PAT-W incluyen:
Fabricación farmacéutica
- Homogeneidad de mezcla y uniformidad de contenido.
- Secado en lecho fluidizado.
- Granulación.
Fabricación de alimentos y alimentos para animales
- Contenido de humedad.
- Análisis de composición nutricional.
- Proteínas, grasas y fibra.
Procesamiento industrial
- Polímeros.
- Monitoreo de reacciones.
- Productos petroquímicos.
Software MicroNIR
El paquete de software MicroNIR Pro incluido incorpora funciones para adquisición de datos, calibración y desarrollo de métodos, gestión de usuarios y predicción en tiempo real.
MicroNIR Pro permite desarrollar y aplicar modelos quimiométricos completos, utilizando algoritmos de regresión y clasificación que incluyen análisis mediante PLS, Moving Block, SMV y PCA. También permite realizar predicciones en modo por lotes (batch mode) sobre datos previamente almacenados.
Entre las opciones disponibles se incluye una interfaz OPC mejorada para la integración con sistemas de control de procesos, así como complementos (add-ins) de motores de predicción para los programas quimiométricos Camo Unscrambler, Eigenvector Research Solo Predictor y Sartorius SIMCA.
Montaje e integración al proceso
VIAVI ofrece múltiples opciones para la integración del PAT-W con equipos de proceso mediante bridas sanitarias estándar y bridas soldables con ventana de proceso de zafiro, que permiten mantener separado el MicroNIR del material que está siendo analizado.
Montaje estándar
Esta configuración incluye una brida base soldable, un soporte para brida sanitaria (higiénica) de 2 pulgadas, una ventana de zafiro y un anillo de retención con juntas tóricas (O-rings).
La brida base se suelda en una abertura realizada en la tapa del mezclador. Posteriormente, se ensamblan el soporte de la brida sanitaria, la ventana de zafiro y el anillo de retención.
A continuación, el PAT-W, equipado con un collarín de sujeción (collet) adaptable, se fija contra la ventana y la brida sanitaria mediante una abrazadera Tri-Clover estándar (o abrazadera tipo C).
Todos los componentes pueden desmontarse para facilitar las operaciones de limpieza y mantenimiento.
Montaje roscado
El montaje roscado permite al usuario soldar un soporte al equipo de proceso y posteriormente conectar el PAT-W utilizando el extremo roscado del espectrómetro.
Este sistema de montaje también dispone de una ventana desmontable, lo que facilita las operaciones de limpieza y mantenimiento.
Kit estándar de montaje en tapa con brida soldable
El PAT-W incorpora una unidad de medición inercial (IMU) de nueve ejes, compuesta por un giroscopio de tres ejes, un magnetómetro de tres ejes y un acelerómetro de tres ejes.
La IMU permite la activación altamente precisa y reproducible de la adquisición de espectros por parte del PAT-W cuando el instrumento está instalado en un mezclador rotatorio.
Especificaciones técnicas; MicroNIR PAT-W
| Parámetro | Especificación |
| Fuente de iluminación | Dos lámparas integradas de tungsteno al vacío |
| Vida útil de las lámparas | >40.000 horas |
| Geometría de iluminación | Iluminación de campo amplio / observador a 0° |
| Dimensiones de la apertura de entrada | 2,5 × 3,0 mm |
| Distancia de trabajo a la muestra | 0–15 mm desde la ventana |
| Elemento dispersivo | Filtro Variable Lineal (LVF) |
| Detector | Matriz de fotodiodos InGaAs de 128 píxeles |
| Tamaño/paso de píxel | 30 µm × 250 µm / 50 µm |
| Rango de longitud de onda | 950–1650 nm (10.526–6060 cm⁻¹) |
| Intervalo entre píxeles | 6,2 nm para el rango de 950–1650 nm |
| Ancho de banda espectral (FWHM) | <1,25 % de la longitud de onda central (1 % típico). Por ejemplo, a 1000 nm, la resolución es <12,5 nm |
| Convertidor analógico-digital | 16 bits |
| Rango dinámico (máximo) | 1000:01:00 |
| Tiempo de medición (típico) | 0,25–0,5 segundos |
| Tiempo de integración | 10 ms típico; mínimo: 10 µs; máximo: limitado por la señal oscura |
| Interfaz con computador | Ethernet TCP/IP Cat5; Wi-Fi 802.11g |
| Peso del espectrómetro | Menos de 1,4 kg (3 lb) |
| Dimensiones | 160 × 136 × 136 mm (6,3 × 5,37 × 5,37 pulgadas) |
| Alimentación eléctrica | Batería: 7,5 V @ 6,4 Ah, para >8 horas de funcionamiento. Externa: 110–240 V AC |
| Formato de datos | Salida en formatos cifrado, Unsb, CSV y SPC |
| Sistema operativo | Windows 8.1, 8 y 7 |
| Software disponible | MicroNIR PAT, Unscrambler X Lite y MicroNIR Process |
| Temperatura de operación | 0–40 °C, sin condensación |
| Carcasa | Acero inoxidable y aluminio; resistente al polvo y al agua, sellada y apta para limpieza según el grado de protección IP67 |
| Activación (Trigger) | IMU interna de 9 ejes; entrada externa de 24 V |
| Montaje | Sistema adaptable de montaje sanitario Tri-Clover en acero inoxidable |