målinger i et industrielt miljø på ganske få minutter med det rette design af målekammer og software. Vejen mod inline måling af vandaktiviteten er dermed banet. Vandindhold med store omkostninger og stort energiforbrug til følge Fejl og inkonsistens ved måling og styring af fugten i fødevareindustrielle processer giver anledning til nedsat proceshastighed og produktionsmængde, nedsat holdbarhed af produkter og stigende energiforbrug i forbindelse med tørring. Direkte måling af vandindholdet er vanskeligt da målemetoder, referencemetoder, ja selv definitionen af vandindhold som målestørrelse er materialeafhængig. Mange produktionsvirksomheder tørrer deres produkter. I 2002 viste en undersøgelse, at energiforbruget til tørring udgjorde 17% af industriens totale energiforbrug. Trods dette bruges direkte tørhedsmåling meget lidt i forhold til energibesparende tiltag på grund af utilstrækkelig pålidelighed og mangel på sporbarhed af fugtmålingerne. Industrien foretager ofte in-line målinger f.eks. med mikrobølger eller ved hjælp af NIR-teknikken. Begge teknikker har deres indbyggede begrænsninger, f.eks. materiale- og temperatur-afhængighed, og for NIR-teknikken måles kun få millimeter under overfladen af produktet. Kvaliteten af fugtmålingerne sikres oftest ved at sammenligne med referencemålinger foretaget med en standardiseret metode og lade det gøre det ud for en kalibrering. De skrevne standarder foreskriver, at vandindholdet bestemmes som et massetab, ved at veje en prøve før og efter, den bliver tørret. Under tørringen vil ikke kun vand blive fjernet, men også andre flygtige stoffer, f.eks. Nærbillede af rengøringen af et avanceret spejlhygrometer, som anvendes i Teknologisk Instituts fugtlaboratorium olier, og prøven vil efter tørringen stadigvæk indeholde mere eller mindre vand, afhængigt af hvor hårdt det er bundet fysisk eller kemisk. Fejlene eskalerer ved kalibrering af fugtmåleudstyret, og forværres ved håndtering af prøverne. Ofte er måleusikkerheden ukendt. Målinger i processen vil derfor ikke være sammenlignelige med det, der opnås via standarderne, og ligeledes vil målinger udført efter to forskellige standarder, men på samme materiale, heller ikke nødvendigvis være sammenlignelige. METefnet – et europæisk metrologiprojekt Pålidelig måling af fugt i materialer er altså en stor udfordring, og et af de utallige uløste problemer er det mest fundamentale, nemlig behovet for at bevæge sig væk fra metodebaseret standardisering og hen imod resultatbaseret verifikation af måleresultater gen- nem kalibrering med sporbarhed til SI, ligesom man kender det fra de fleste andre typer målinger. Dette vil betyde en forbedret kvalitet af målingerne og et kæmpespring frem mod real-time processtyring baseret på online fugtmåling. I 2012 mødtes en række europæiske fugtlaboratorier med danske virksomheder og organisationer på Teknologisk Institut for at adressere dette. Workshoppen resulterede i et EU-støttet projekt under EMRP-programmet, ”METefnet”. Projektet sigter mod, at inkonsistens i måle- og kalibreringsmetoder fjernes, så man kan erstatte de mange materialeafhængige standardiserede metoder med almindelige sporbare målinger. En række danske virksomheder og organisationer har støttet op om projektet: GEA Process Engineering, Kerry Ingredients and Flavours, Landbrug & Fødevarer, Source Technology og Trescal A/S. Teknologisk Institut bidrager bl.a. med at udvikle en ny primær kalibreringsstandard for materialefugt. Arbejdet med denne er godt i gang, og den viden, der er opbygget, anvendes allerede i forbindelse med rådgivning til industrivirksomheder, f.eks. vedr. hvilke krav, der skal stilles ved valg af udstyr. Målet er, at en række nye ydelser vil være til rådighed for industrien, når arbejdet er færdiggjort: - Sporbar bestemmelse af vandindhold i et materiale, f.eks. en fødevare. - Kalibrering af kundens reference- eller procesudstyr - Simulering af værdi efter given standard og bestemme fejl i forhold til ”sand værdi”. Et kig på udstyret i Teknologisk Instituts fugtlaboratorium. Flere oplysninger kan fås ved henvendelse til forfatteren. Plus Proces nr. 3 · 2014 25
Download PDF fil
Se arkivet med udgivelser af Plus Proces her
TechMedias mange andre fagblade kan læses her