Digital-Optische Online-Messung oder Manuelle Laborsiebung?

Eine Entscheidungshilfe.

 

Die manuelle Laborsiebung ist als analoge Technologie mit einem erheblichen menschlichen Einfluss verbunden, der an verschiedenen Stellen im Prozess der Datengewinnung zu Ungenauigkeiten und Fehlern führen kann. Diese direkte Abhängigkeit vom Anwender ist einer von vielen Faktoren, in dem sich die manuelle Laborsiebung von der digital-optischen Partikelmessung unterscheidet.

 

Diese Wissenssammlung liefert Ihnen die wichtigsten Informationen rund um beide Verfahren und beantwortet drei zentrale Fragen:

  • Wo liegen die zentralen Unterschiede zwischen digitaler und analoger Methode?
  • Wie unterscheidet sich die Datenerhebung?
  • Was muss ich über die alltägliche Anwendung wissen?

Wissen zur Methodik
Digital-Optische Online-Partikelmessung
Manuelle Laborsiebung
Verzögerung
  • Die Probennahme direkt nach einem Produktionsschritt in der Anlage optimiert Reaktionszeiten
  • Regelmäßige automatische Messungen erhöhen die Datendichte erheblich
  • Von der Proennahme aus dme Prozess bis zum Ergebnis vergehen mindestens 2 Stunden
  • In der Regel wird der laufende Prozess nicht beprobt, sondern nur das Endprodukt: Daraus folgt eine signifikante zusätzliche Verlängerung der Zeitspanne – ½ Tag und mehr
Erfassung der Messdaten
  • Die Probennahme direkt nach einem Produktionsschritt in der Anlage optimiert Reaktionszeiten
  • Regelmäßige automatische Messungen erhöhen die Datendichte erheblich
  • Von der Proennahme aus dme Prozess bis zum Ergebnis vergehen mindestens 2 Stunden
  • In der Regel wird der laufende Prozess nicht beprobt, sondern nur das Endprodukt: Daraus folgt eine signifikante zusätzliche Verlängerung der Zeitspanne – ½ Tag und mehr.
Einflussfaktoren
  • Messparameter werden vorab festgelegt und sind immer identisch
  • Verschmutzungen mit möglichem Einfluss auf die optische Vermessung werden vor Messstart gemeldet und ein Start verhindert
  • Messabweichungen sind teilweise nicht nachvollziehbar
  • Siebendpunkt wird aufgrund von Siebüberschüttung und ungünstiger Partikelformen sowie Verschmutzung des Gewebes nicht erreicht
  • Waagen können durch Aufstell-Bedingungen, ungleichmäßige Beladung und Verschmutzungen schleichende und willkürliche Fehler verursachen
  • Der jeweilige Anwender beeinflusst die Zuverlässigkeit der Daten
Wissen zur Datenerhebung
Digital-Optische Online-Partikelmessung
Manuelle Laborsiebung

Einzelpartikel

  • Messwerte stehen vollumfänglich zu jedem einzelnen Partikel zur Verfügung
  • Die Größendefinitionen der Auswertung können jederzeit angepasst werden
  • Jede Messung enthält alle Messwerte (Größen- und Formwerte)
  • Partikel werden nicht betrachtet, nur eine Gesamtheit des Rückstandes (je Sieb)
  • Einfluss der Partikelform auf die einzelne Siebung kann nicht dokumentiert werden
  • Keine weiteren Informationen über die Partikel und Verteilung auf einem Sieb
(außer der vorhergehenden Siebweitenöffnung, also „zwischen X-Y“)
Klasseneinteilung
  • Unzählige Größenklassen sind möglich
  • Größen- und Formklassen existieren zu den einzelnen Messwerten
  • Je Analyseoption kann die Klasseneinteilung zu jedem Zeitpunkt angepasst werden
  • Anzahl der Siebe je Siebung ist begrenzt
  • Höhere Auflösung oder Änderungen nur mit zusätzlichen Siebtürmen und Messungen möglich
Reinhaltung
  • Reinhaltung des Messbereiches ist nicht erforderlich
  • Gerät ist nach der Messung sofort wieder einsatzbereit
  • Reinhaltung der Siebe kann signifikanten Einfluss haben
Verschleiß
  • Verschleißfreie Messelektronik liefert immer gleichbleibende Messvoraussetzungen
  • Verschleiß hat schleichende Auswirkungen auf die Gesamtverteilung
Messparameter
  • Materialspezifische Vorgaben werden in SOP fest vorgegeben (nutzerunabhängig)
  • Zuführung und Vereinzelung werden automatisch im optimalen Bereich geregelt
  • Amplitude als Hauptparameter der Siebung ist Kompromiss zwischen Optimum für Grob und Fein
Dichteunterschiede bei Materialien in Proben
  • Messung erfasst die Partikelgröße als native Werte
  • Dichte ist nicht relevant
  • Größenwerte ergeben die bekannten größenabhängigen Verteilungsgrafiken
  • Massenwerte werden im Standard in Größenverteilung „übersetzt“
  • Ziel ist  es in der Regel, die Partikelgrößen in ihrer Zusammensetzung zu steuern (z.B. definierte Packungsdichte)
  • Massenanteile und Größenklassen stehen nicht grundsätzlich in einem linearen Verhältnis
    1. Folglich entsteht ein signifikanter und nicht nachvollziehbarer Fehler
    2. Über die Auswirkungen in der Weiterverarbeitung können keine Aussagen mehr gemacht werden
Wissen zur Umsetzung
Digital-Optische Online-Partikelmessung
Manuelle Laborsiebung
Investition
  • CPA kommt ohne relevante Folge-Investitionen aus
  • PC, Platzbedarf, Probenvorbereitung usw. sind vergleichbar mit der manuellen Laborsiebung
  • Keine Arbeitsschutzmaßnahmen bezüglich Staub- und Lärmbelastung erforderlich
  • Keine Waage benötigt
  • Nahezu wartungsfrei und keine besondere Reinhaltung notwendig
  • Manuelle Siebung bedingt auch Investition in weitere Komponenten
  • PC, Platzbedarf, Probenvorbereitung usw. sind vergleichbar zur Online-Partikelmessung
  • Arbeitsschutz hinsichtlich Lärm, Staub und körperliche Belastung
  • Maschinenstellfläche und Arbeitsfläche müssen für entsprechende Belastungen geeignet sein
  • Analysenwaage – Anschaffung, Pflege, Wartung/Kalibrierung
  • Siebe müssen geprüft und ersetzt werden
Zeitaufwand
  • Ab 5 Minuten Zeitaufwand für eine optische Messung inkl. Vor- und Nachbereitung
  • Ca. 45 – 60 Minuten Zeitaufwand für manuelle Maschinensiebung inkl. Vor- und Nachbereitung
  • Aufwand entspricht ca. 155 - 275 € je Analysensiebung
  • In dieser Zeit ist der Anwender nicht anderweitig einsetzbar
Arbeitsschutzmaßnahmen
  • Schutzmaßnahmen sind im Regelbetrieb nicht erforderlich
  • EX-relevante Materialien benötigen ggf. besondere Arbeitsschutzmaßnahmen
  • Schutzmaßnahmen sind Notwendigkeit bei vielen Materialien einer mechanischen Maschinensiebung
  • Grenzwertige Geräuschpegel erfordern akustische Schutzmaßnahmen (Schränke/Räume/Gehörschutz)
  • Staubentwicklung erzwingt Maskenpflicht oder Staubabzüge
  • EX-Relevante Materialien benötigen besondere Schutzmaßnahmen während der Siebung
  • Tätigkeit ist mit erheblicher körperlicher Beanspruchung verbunden
Mechanische Materialbeanspruchung
  • Mechanische Material-Beanspruchung ist durch die Verfahrensweise minimal
  • Dosierrinne fördert und vereinzelt die Probe ohne nennenswerten Energie-/Krafteintrag
  • Mechanische Material-Beanspruchung ist bei bestimmten Produkten signifikant vorhanden
  • Abrieb erzeugt feines Material und sorgt für ungenaue Grenzwerte bei den Feinanteilen
  • Zerkleinerung kann bei vorgeschädigtem bzw. rissigem Material die Aussagekraft stark einschränken und das Ergebnis verfälschen
Statische Effekte
  • Statische Effekte können durch die standardmäßige Erdung der Rinne minimiert werden
  • Agglomeration und Anhaftung wird so weit möglich verhindert
  • Statische Effekte haben bei bestimmten Materialien Einfluss
  • Agglomeration und Anhaftungen an größeren Körnern
  • Ablagerungen an Siebgeweben und Rahmen sowie Siebpfannen und Sammelbehältern
Feuchtigkeit
  • Feuchtigkeit ist nur als Oberflächenfeuchte relevant
  • Oberflächenfeuchte kann Agglomeration von Feinst-Anteilen begünstigen
  • Auf die Bewertung für die Verteilungskurve hat die innere Feuchte der Probe keine Auswirkungen
  • Feuchtigkeit ist als Oberflächen- und Innere Feuchte relevant
  • Beides beeinflusst die Auswaage und damit das Ergebnis und die Verteilung
  • Abhängig von der spezifischen Oberfläche ist der jeweilige Einfluss signifikant unterschiedlich
  • Größere Materialien können mehrere Massenprozent an Feuchtigkeit beinhalten
  • Feineres Material kann durch Oberflächenfeuchte erhebliche Haftungskräfte erhalten
Pflege und Reinhaltung
  • Keine aufwendige Pflege und Reinhaltung notwendig
  • Pflege und Reinhaltung ist zeitaufwendig und personalabhängig
  • Reinigung muss gewissenhaft und ausnahmslos durchgeführt werden

Dynamische Bildanalyse | Telefon: +49 (0) 25 22 - 30 150 | Fax: +49 (0) 25 22 - 30 152 | cpa@haverboecker.com
Top