Ir para o conteúdo principal
+ 41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (EUA)     
Mistura e revestimento da massa: usando medição de viscosidade rotacional em laboratório para controle de processo em tempo real com um viscosímetro em linha

Aplicação

Aplicação do cliente do Rheonics O sensor SRV para medir a viscosidade da massa em um sistema de mistura e revestimento de massa é um método estabelecido e amplamente utilizado para garantir a consistência da massa.

Os clientes tradicionalmente contam com viscosímetros rotacionais para medir a viscosidade da massa em seus laboratórios. Isso criou um volume significativo de dados que os clientes desejam usar para estabelecer a viscosidade da massa em suas linhas de processo usando o SRV.

SRV-Battermixing_gestão de viscosidade

Objetivo do estudo de caso

Para investigar se uma correlação é possível entre as medições do viscosímetro rotacional e as medições em linha do SRV.

Medições de viscosímetro rotacional

Brookfield LV é um viscosímetro rotacional de laboratório comumente usado em aplicações alimentícias. A Brookfield fornece as seguintes informações sobre fusos e faixas, o fuso apropriado precisa ser implantado para as medições dependendo da faixa de viscosidade.

Brookfield LV - fuso e faixas de viscosidade

Figura 1. Informações Brookfield sobre fusos e viscosidade aplicável

SRV em comparação com o viscosímetro rotacional - mais adequado para o ambiente de processo

Figura 2. Aplicabilidade do Rheonics Viscosímetro SRV em condições de processo

Mistura da massa e medições de viscosidade

Uma mistura de farinha e uma mistura de massa comercial (Knorr Panier-Mischung) foi adicionada a água com agitação contínua com um misturador de impulsor até que uma mistura homogênea e moderadamente viscosa foi obtida. Todas as medições foram realizadas à temperatura ambiente (ca. 25 ° C).

Medições com mistura de massa original / não diluída

A seguinte viscosidade em função da velocidade do fuso do viscosímetro foi obtida:

Tabela 1. Medições de viscosidade Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada

RPMViscosidade (cP)
1002200
602600
502800
303400
203700
124400

 

Leituras SRV em recipiente de agitação: Estático 80 cP .; enquanto se agita, 150 CP.

Medições após a primeira diluição da massa

Uma pequena quantidade de água foi adicionada e as medições repetidas:

Tabela 2. Medições de viscosidade de Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada após a primeira etapa de diluição

RPMViscosidade (cP)
1001100
601300
501400
301900
202200
122900

 

A leitura de SRV no recipiente de agitação durante a mistura foi de 66 cP, com o mesmo valor para medição estática.

Medições após a segunda diluição da massa

Uma segunda diluição com água foi feita e as seguintes leituras de viscosidade foram obtidas:

Tabela 3. Medições de viscosidade Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada após a segunda etapa de diluição

RPMViscosidade (cP)
100620
60700
50730
30880
20960
12900

 

Durante a mistura, a leitura de SRV foi de 40 cP; a leitura estática foi de 33 cP.

Análise de dados de medição de viscosidade da massa

Todos os conjuntos de dados de viscosidade indicada em função da velocidade do fuso LV-4 foram plotados:

 

image001

Figo3. Medições de viscosidade Brookfield com a mistura de farinha-massa-água preparada, com sequência de etapas de diluição

 

Além disso, Rheonics A viscosidade SRV foi plotada em função da viscosidade de Brookfield tanto para o estático quanto para o dinâmico (no misturador). As medidas com o SRV foram comparadas com as medidas de Brookfield a 100 RPM.

 

 

image003

Figo4. Rheonics A viscosidade do SRV foi plotada em função da viscosidade de Brookfield, para uso estático

 

As medições estáticas de SRV não se correlacionam bem com as leituras de LV-4:

image005

Figo5. As leituras estáticas SRV são plotadas em relação às leituras LV-4 para todas as velocidades do fuso

 

Para o caso dinâmico, uma linha de regressão linear descreveu a relação entre as leituras de Brookfield e SRV com precisão razoável.

image007

Figo6. Rheonics A viscosidade SRV foi plotada em função da viscosidade LV-4, para caso dinâmico

 

Se as leituras dinâmicas de SRV forem plotadas contra as leituras de LV-4 para todas as velocidades do fuso, é visto que o melhor ajuste linear é obtido para as velocidades mais altas no LV-4:

image009

Figo7. As leituras dinâmicas SRV são plotadas contra as leituras LV-4 para todas as velocidades do fuso

Análise e Conclusão

As medições do viscosímetro rotacional em uma mistura de massa consistindo de farinha branca misturada com uma mistura de massa comercial mostram dependência repetível da velocidade do fuso. Esses dados, particularmente aqueles obtidos nas velocidades mais altas do fuso e, portanto, nas taxas de cisalhamento mais altas, correlacionam-se bem com as leituras do Rheonics SRV enquanto está imerso na massa que passa pelo sensor.

 

Uma correlação entre o viscosímetro de laboratório (Brookfield LV) e SRV pode ser alcançada selecionando qualquer RPM específico no viscosímetro rotacional, mas era melhor selecionar um RPM mais alto no viscosímetro rotacional para obter uma relação linear entre os valores de laboratório e de processo.

Recomendação

  • Use o viscosímetro rotacional de laboratório para criar uma curva de fluxo para sua mistura de massa
  • Use a função Scaling em Rheonics Sensor SRV para dimensionar a saída para um valor semelhante ao obtido no viscosímetro rotacional a 100 RPM
  • Rheonics o viscosímetro em linha SRV pode então controlar a mistura e o revestimento da massa para uma leitura semelhante à obtida no viscosímetro de laboratório

As características adicionais do SRV, viscosímetro de processo em linha que garante que as medições reológicas do seu laboratório possam ser usadas para controlar os processos de fabricação durante a produção são:

  • conexões sanitárias e higiênicas
  • CIP (limpar no local)
  • repetibilidade extremamente alta para fornecer precisão
  • a reprodutibilidade inter-sensor permite a reutilização da mesma correlação em várias plantas
  • amplitudes de vibração sub-mícron que não afetam a estrutura do fluido, proporcionando uma medição precisa do próprio fluido
  • fácil instalação diretamente na linha de processo, sem necessidade de desvio, sem interrupção do fluxo
  • sensor robusto feito de aço inoxidável 316L com conexões seladas (IP69K) para suportar alta temperatura, alta pressão, limpeza ácida e alcalina
  • manutenção zero
  • alto ROI (retorno do investimento)
Acesse Rheonics Nota de aplicação de mistura e revestimento de massa

Rheonics Seleção de instrumentos

Rheonics projeta, fabrica e comercializa detecção e monitoramento de fluidos inovadoresoring sistemas. Precisão construída na Suíça, RheonicsOs viscosímetros em linha possuem a sensibilidade exigida pela aplicação e a confiabilidade necessária para sobreviver em um ambiente operacional severo. Resultados estáveis ​​– mesmo sob condições adversas de vazão. Nenhum efeito de queda de pressão ou vazão. É igualmente adequado para medições de controle de qualidade em laboratório. Não há necessidade de alterar nenhum componente ou parâmetro para medir toda a faixa.

Produto (s) sugerido (s) para o aplicativo

  • Ampla faixa de viscosidade - monitore o processo completo
  • Medições repetíveis em fluidos newtonianos e não newtonianos, fluidos monofásicos e multifásicos
  • Todas as peças em aço inoxidável 316L hermeticamente seladas
  • Medição de temperatura de fluido incorporada
  • Formato compacto para instalação simples em linhas de processo existentes
  • Fácil de limpar, sem necessidade de manutenção ou reconfigurações
  • Instrumento único para medição de densidade, viscosidade e temperatura do processo
  • Medições repetíveis em fluidos newtonianos e não newtonianos, fluidos monofásicos e multifásicos
  • Toda a construção em metal (aço inoxidável 316L)
  • Medição de temperatura de fluido incorporada
  • Formato compacto para instalação simples em tubos existentes
  • Fácil de limpar, sem necessidade de manutenção ou reconfigurações
Pesquisar