Jörg Westermann
Mit der Einführung des Camsizer XT von Retsch Technology hat sich das Anwendungsspektrum der digitalen dynamischen Bildanalyse deutlich erweitert. Mit diesem Gerät können auch feine, agglomerierende Pulver ab einer Partikelgröße von 1 µm vermessen werden.
Das patentierte Messprinzip ist einfach: Der dispergierte Partikelstrom passiert zwei LED-Stroboskoplichtquellen. Die Schattenprojektionen der Partikel werden von zwei Digitalkameras erfasst. Eine Kamera analysiert die feinen Partikel mit hoher Auflösung, die andere erfasst die größeren Partikel mit hoher statistischer Sicherheit aufgrund des großen Sichtfeldes. Jede Kamera wird von einer separaten LED mit optimierter Helligkeit, Pulslänge und Lichtfeldgröße beleuchtet. Um ein kleines, räumlich begrenztes Messfenster mit mehreren Lichtquellen, Optiken und Kameras zu erfassen, wurde die X-Technologie entwickelt, bei der sich die Strahlengänge der beiden Kameras im Bereich des Messvolumens überkreuzen. Partikelgröße und -form werden mithilfe einer bedienerfreundlichen Software analysiert, die auch die entsprechenden Verteilungskurven in Echtzeit berechnet.
Feine Partikel neigen zur Agglomeration, sodass sich die geometrischen Abmessungen des einzelnen Partikels nur schwer erfassen lassen. Daher muss die Zuführung der Probe zum Messbereich möglichst variabel sein, um für jedes Material das Optimum zwischen dem erwünschten Aufbrechen der Agglomerate und einer unerwünschten Zerstörung der Einzelpartikel finden zu können. Hier bietet der Camsizer XT unterschiedliche Lösungen an, vom sehr schonenden Freifallschacht über die Druckluftdispergierung mit einstellbarem Luftdruck und variabler Düsengeometrie bis zur Nassdispergierung in Flüssigkeiten mit Unterstützung durch Ultraschall.
Die dynamische Bildverarbeitung ermöglicht die Qualitätskontrolle von Kaffee von der Bohne bis zum Pulver. Mit dem Camsizer lassen sich grüne Kaffeebohnen ebenso analysieren wie geröstete oder Instantkaffee. Dank der sehr guten Übereinstimmung der Messresultate mit den Ergebnissen der Siebung können Produktspezifikationen von Zulieferern und Kunden direkt verglichen werden, auch wenn sie mit unterschiedlichen Methoden gemessen wurden. Mit dem Camsizer XT lassen sich auch feine Pulver (gemahlener Kaffee) sowohl trocken mit Druckluftdispergierung als auch nass in Wasser oder Lösemitteln vermessen.
Dank des direkten Messverfahrens, mit dem jedes Partikel auf jedem Bild einzeln in Echtzeit ausgewertet wird, können auch kleinste Mengen Überkorn sicher detektiert werden. Während bei der Laserbeugung mindestens 1 bis 2 % Überkorn in der Probe vorhanden sein muss, kann der Camsizer XT bereits Überkorn von deutlich weniger als 0,1 % nachweisen. Dank der hohen Auflösung der Optik können mit der dynamischen Bildanalyse auch schmale, eng beieinander liegende multimodale Verteilungen getrennt aufgelöst werden. Im Unterschied zur Laserbeugung kann der Camsizer XT eine Mischung, die aus 2,5 und 5 µm großen Partikeln besteht, in die Mischungsanteile trennen und die jeweiligen Volumina bestimmen.
