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Bestimmung der Konzentrationsverteilung von Substanzen

Ref-Nr: TA-FTR-028


Kurzfassung

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentrationsverteilung einer oder mehrerer Substanzen in einer Probe in Abhängigkeit von der Probentiefe.


Hintergrund

Bei der Herstellung von verschiedenen Produkten wie beispielsweise bei der Herstellung von Nudeln treten während oder am Ende des Prozesses Verteilungen von Substanzen im Produkt auf. So entsteht beispielsweise bei der Trocknung eines flächigen Produkts wie einer Nudel eine Verteilung der Feuchtigkeit über die Tiefe/Dicke des Produkts, so dass sich an der Oberfläche des Produkts ein niedriger Wassergehalt nachweisen lässt, während in der Tiefe des Produkts noch ein hoher Wassergehalt vorhanden ist. Diese Konzentrationsverteilungen im Produkt während bzw. am Ende des Prozesses können einen großen Einfluss auf die Qualität des Produktes haben.


Problemstellung

Diese Konzentrationsverteilungen lassen sich bisher einerseits nur destruktiv/invasiv oder andererseits mit einem hohen Aufwand messen. So ist beispielsweise bekannt, die Konzentrationsverteilung von Substanzen über die Dicke einer Probe mit Hilfe von Tomographietechniken zu bestimmen. Eine solche Bestimmung der Konzentrationsverteilung ist aber in einem industriellen Umfeld nicht möglich, da sie viel zu aufwendig und zu teuer ist. Die bisher bekannten invasiven/destruktiven Verfahren sind jedoch unerwünscht, da sie in der Regel einen Eingriff in den industriellen Prozessablauf bedeuten.


Lösung

Mit der hier beschriebenen neuartigen Erfindung ist es erstmals möglich, eine zerstörungsfreie, nicht invasive Messung der Konzentrationsverteilung von einer oder mehreren Substanzen in einer Probe in Abhängigkeit von der Probentiefe durchzuführen, die einfach durchführbar ist und genaue Ergebnisse liefert. Hierbei wird eine Probe mit einem Lichtstrahl unter Verwendung einer Strahlungsquelle in verschiedenen Winkelpositionen bestrahlt und das von der Probe an der Oberfläche und im Inneren der Probe diffus reflektierten Lichts in Form eines Spektrums mit einem Erfassungsgerät erfasst. Bei dem Lichtstrahl handelt es sich um elektromagnetische Strahlung im Nahinfrarotbereich. Die erfassten Spektren werden mit bereits in einer Datenbank hinterlegten Spektren für diverse Konzentrationsverteilung von ein oder mehreren Substanzen in Abhängigkeit von der Tiefe abgeglichen.


Vorteile

  • nicht invasives Messverfahren
  • einfache und rasche Angabe der Konzentrationsverteilung von einer oder mehrere Substanzen in der Probe als Funktion der Probentiefe
  • kostengünstiges und sehr genaues Messverfahren
  • flexible Anwendung ohne Beeinträchtigung des industriellen Prozessablaufs

Anwendungsbereiche

Messung der Konzentrationsverteilung im Produkt während und am Ende des Prozesses, wie beispielsweise bei der Trocknung eines flächigen Produktes (z.B. Nudeln)


Service

Angeboten wird eine Lizenz für Herstellung und Vertrieb, exklusiv oder nicht-exklusiv.


IMG Innovations-Management GmbH

Dr. Simon Horoz
+49 631 31668-95
horoz@img-rlp.de
www.img-rlp.de
Adresse
Trippstadter Straße 110
67663 Kaiserslautern



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • EP 2650671B1 erteilt

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen