Ein innovatives Hyperspectral Imaging System von EVK bringt quantitative Analytik direkt in die Verarbeitungslinie. Das Herzstück des Gerätes, der NIR-Spektrograf, wurde gemeinsam mit WILD entwickelt.

Für die Prozessanalyse geeignete Echtzeitsysteme mit leistungsstarker Daten- und hochgenauer Signalverarbeitung, die den rauen industriellen Arbeitsbedingungen standhalten, sind ein Spezialgebiet der EVK. Der aussagekräftige Claim des neuen Hyperspectral Imaging System Helios EQ32 lautet: „We bring the lab into your line“. Denn das stabile optomechanische Design wurde speziell für die realen industriellen Temperaturbedingungen, Maschinenkonzepte und Anwendungsbereiche ausgelegt. Damit kann u.a. die Messung chemischer Konzentrationen von Stück- und Schüttgut vollständig im Helios EQ32 stattfinden, ohne den Produktstrom zu unterbrechen. „In enger Kooperation mit Partnern wie WILD haben wir ein System entwickelt, das in der quantitativen Analytik völlig neue Anwendungen ermöglicht und dank seiner Echtzeitfähigkeit und Robustheit direkt in der Prozesslinie einsetzbar ist. Unsere Kunden sind nun in der Lage, schwierige oder bis dato ungelöste Analytikaufgaben zu meistern. Von der Detektion diverser Giftstoffe in Lebensmitteln bis hin zur Bestimmung von produktionsrelevanten Parametern wie Heizwert und Feuchtigkeit bei Ersatzbrennstoffen,“ erläutert Dr. Matthias Kerschhaggl, Leiter der Entwicklung und Forschung bei EVK.

Dass die Auswertung vollständig in einem Gerät erfolgt und kein zusätzliches externes System benötigt wird, ist auch auf das Know-how der WILD Gruppe zurückzuführen. Das Herzstück, der NIR-Spektrograf, bestehend aus einem Beugungsgitter und einer Abbildungsoptik zur Kamera sowie die für das System relevanten mechanischen Spezialanfertigungen wurde gemeinsam mit WILD entwickelt. „Das Beugungsgitter dient dazu, das von der Probe reflektierte Licht in die Spektralfarben aufzuteilen. Dadurch kann auf das Material der Probe oder auf sonstige Merkmale geschlossen werden“, erklärt Stefan Werkl, Head of Optical Technologies WILD GmbH.

Die größte Herausforderung in der Fertigung besteht darin, Stabilität und höchste Präzision in Einklang zu bringen. „Der NIR-Spektrograf für EVK wird rauen Bedingungen wie Staub, Temperaturunterschieden von 0 bis 50 Grad sowie Vibrationen ausgesetzt. Die optischen Komponenten, die wir bereitstellen, müssen daher entsprechend justierbar sein und stabil bleiben. Gleichzeitig muss die geforderte Abbildungsqualität mit besonders reduziertem Streulicht eingehalten werden“, so Werkl.