Seit mehr als 10 Jahren wird die dynamische Bildverarbeitung zur Messung von Kornform und Korngröße in der Lebensmittelindustrie eingesetzt. Verschiedenste Produkte wie Mandeln, Kirschen, Nüsse, Instantkaffee, Zucker, Salz, Bohnen, Reis bis hin zu gefriergetrocknetem Brokkoli, werden mit dem optischen Partikelmessgerät CAMSIZER im Messbereich von 30 µm bis 30 mm zuverlässig analysiert. Von der Größe und Form der einzelnen Partikel hängen nicht nur Prozessparameter wie zum Beispiel die Fließfähigkeit oder Löslichkeit ab, sondern auch der Geschmack und die Konsistenz des Produkts.
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 1 µm Partikelgröße vermessen werden, wie z. B. Getränkepulver, gemahlener Kaffee, Mehl, Aromen, Gewürze oder Füllstoffe.
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 Partikelform werden mit Hilfe einer bedienerfreundlichen Software analysiert, welche auch die entsprechenden Verteilungskurven in Echtzeit berechnet.
Feine Partikel neigen zur Agglomeration, so dass 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 Bohnen, geröstete Bohnen oder Instantkaffe vermessen. Dank der perfekten 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 wie zum Beispiel gemahlener Kaffee vermessen, sowohl trocken mit Druckluftdispergierung als auch nass in Wasser oder Lösungsmitteln.
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 Gegensatz zur Laserbeugung kann der CAMSIZER XT zum Beispiel in einer Mischung von 2,5 µm und 5 µm großen Partikeln die Mischungsanteile trennen, und die jeweiligen Volumina bestimmen.
Die dynamische Bildverarbeitung ersetzt zunehmend etablierte Verfahren der Korngrößenanalytik wie Siebung oder Laserbeugung. Hohe Messgeschwindigkeit, präzise, reproduzierbare Ergebnisse und einfache Bedienung helfen den Arbeitsaufwand und Kosten im Labor zu verringern, die Produktqualität zu verbessern und Ausschuss zu vermeiden.