GrindControl surveille et enregistre l'évolution de la pression et de la température d'un processus de broyage dans un broyeur à billes.
La surveillance des deux variables "pression" ; et "température" ; fournit de précieuses informations sur ce qui se passe dans le bol de broyage. GrindControl est utilisé pour améliorer la préparation des échantillons, par exemple de matériaux sensibles à la température, pour contrôler les processus de broyage colloïdaux ou de longue durée ou pour mener à bien des synthèses de matériaux, comme l'alliage mécanique ou les processus mécanochimiques.
Le système GrindControl est disponible pour les broyeurs planétaires à billes PM 100, PM 300 et PM 400 ainsi que pour les vibro-broyeurs MM 500 nano et MM 500 control et pour le broyeur à billes haute performance Emax. Le système se compose d'un matériel de mesure de la pression et de la température et d'un logiciel d'analyse.
La surveillance et la documentation de la température et de la pression dans le bol de broyage sont intéressantes tant pour la recherche que pour le contrôle de la qualité.
Cela conduit à des améliorations dans les domaines suivants :
Qualité - La température et la pression peuvent influencer considérablement la qualité du produit final fabriqué dans le broyeur à billes. La surveillance de ces deux variables permet de garantir cette qualité.
Efficacité - L'évolution de la température d'un processus de broyage a une influence considérable sur le résultat du broyage, car certaines propriétés des matériaux dépendent de la température. En surveillant la température actuelle, on peut s'assurer que l'échantillon est traité dans des conditions optimales.
Sécurité - Pendant un processus de broyage dans un broyeur à billes, des températures et des pressions élevées peuvent être potentiellement dangereuses. La surveillance de la température et de la pression contribue à maintenir le processus de broyage dans les limites prescrites.
Détection des erreurs - Un changement soudain de température ou de pression pendant le broyage peut indiquer que le processus de broyage ne fonctionne pas de manière optimale. La surveillance continue de ces paramètres permet de détecter les écarts à un stade précoce, de sorte que les problèmes potentiels peuvent être rapidement résolus.
Le logiciel GrindControl est un programme intuitif qui s'installe facilement sur l'ordinateur. Le logiciel saisit et enregistre les données transmises de la pression et de la température. Celles-ci sont surveillées en temps réel pendant une mesure et peuvent être exportées en format .pdf ou .csv après la mesure.
Autres caractéristiques du logiciel :
La surveillance des deux grandeurs "pression" ; et "température" ; fournit de précieuses informations sur ce qui se passe dans le bol de broyage. Le système GrindControl de RETSCH est utilisé pour contrôler des processus de broyage colloïdaux ou de longue durée ou pour mener à bien des synthèses de matériaux comme l'alliage mécanique ou d'autres processus mécanochimiques. Le système GrindControl est disponible pour les broyeurs planétaires à billes PM 100, PM 300 et PM 400, pour les broyeurs à vibrations MM 500 nano et MM 500 control ainsi que pour le broyeur à billes haute performance Emax. Il se compose d'un matériel de mesure de la pression et de la température ainsi que d'un logiciel d'analyse.
La synthèse mécanochimique a été réalisée dans un vibro-broyeur MM 500 nano avec un bol de broyage de 125 ml en acier inoxydable, équipé du GrindControl pour le contrôle du gaz et de la pression. Les matières premières élémentaires ont été placées dans le bol de broyage avec des billes d'acier inoxydable de 32 x 10 mm. La réaction a eu lieu sous atmosphère d'air à 20 Hz. Le broyage a été arrêté lorsqu'un changement soudain de température et de pression a indiqué que la MSR s'était terminée avec succès.
La réaction induite mécaniquement et se propageant d'elle-même dans la synthèse a été surveillée par le système GrindControl. Après 20 secondes de broyage, une réaction soudaine s'est produite, entraînant une énorme augmentation de la pression de 0 à 730 mbar et une hausse de la température. Dans cette application, GrindControl a permis d'observer précisément l'initiation de la synthèse, seul paramètre intéressant pour la réaction. [8]
Lors de la préparation de matériaux sensibles à la température pour l'analyse il faut s'assurer que les substances à analyser ne sont pas modifiées par le chauffage pendant l'homogénéisation. Si, par exemple, la température dépasse 40 °C pendant le processus de broyage, les substances actives, les vitamines ou les composants volatils peuvent se trouver modifiés.
Lors du broyage humide, la température à l'intérieur du bol augmente considérablement en raison de l'apport d'énergie élevé et de la durée de broyage plus longue. En outre, la pression peut également être élevée, par exemple lorsque de l'alcool est utilisé comme agent dispersant. La surveillance de la température et de la pression contribue à un fonctionnement plus sûr et facilite la gestion du processus.
Lorsque des broyeurs à billes sont utilisés pour transformer des processus chimiques, certaines conditions de température ou de pression sont nécessaires pour obtenir les propriétés souhaitées du produit final. Les mesures de pression et de température permettent d'étudier les conditions dans lesquelles certaines réactions se produisent.
Préparation d'échantillons de comprimés à température contrôlée
Surveillance de la température et de la pression lors du broyage humide
Surveillance de la température des réactions mécano-chimiques
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Un émetteur est intégré dans le couvercle et envoie les signaux des capteurs de pression et de température à un récepteur connecté à l'ordinateur. Un protocole industriel standard sécurisé est utilisé pour la transmission. Pour détecter la température à l'intérieur du bol de broyage, le capteur de température est découplé thermiquement. Un filtre protège le capteur de pression de l'encrassement.
Le logiciel GrindControl est un programme intuitif qui permet de surveiller les grandeurs mesurées en temps réel et d'atteindre les valeurs mesurées. Les données de mesure transmises au PC sont enregistrées sous la forme d'un protocole de mesure dans une liste de mesure continue et peuvent être exportées pour un traitement ultérieur.
| Applications | pressure and temperature measuring on PM 100, PM 300, PM 400, Emax, MM 500 nano/control |
| Champ d'application | aliments, biologie, chimie / plastiques, environnement / recyclage, géologie / métallurgie, ingénierie/ électroniques, material synthesis/ agriculture, matériaux de construction, médecine / pharmacie, verre / céramiques |
| Matière chargée | dur, mi-dur, tendre, cassant, élastique, fibreux |
| Principe de broyage | impact, friction |
| Gammes de mesure | pression du gaz : 0 - 500 kPa (5 bar) température : -25°C - +90 °C (précision 1% pour 0 - 70 °C) |
| Charge / quantité alimentée* | 45 ml (MM); max. 220 ml (PM) |
| Broyage à sec | oui |
| Broyage à l'état humide | oui |
| Broyage cryogénique | oui min. -25 °C |
| Type de bols de broyage | Screw-Lock (MM) and EasyFit jars (PM) with integrated safety closure devices |
| Matériau des outils de broyage | acier inoxydable trempé, Zirkonoxid |
| Tailles des bols de broyage | 125 ml (MM); 250 ml & 500 ml (PM) |
| Transmission frequency | 1 /s |
| Interfaces | PC Software "GrindControl-Center" (Bluetooth connection up to 5 m) |
| Donnée d'alimentation électrique | battery (up to 90 h operation time) |
| Accessoires | pot de broyage, aide à l'ouverture, outils de nettoyage, joint torique, logiciel PC (PC non inclus), clé USB-Bluetooth, filtre |
| Poids net | Couvercle avec unité de détection 1660 g (PM) ; 340 g (MM) |
| Normes | CE |
| Exigences techniques | PC avec min. Windows 10 et USB 2.0 |
| Software | suivi en direct des données de mesure, protocole de mesure complet, modèles mémorisables, liste des mesures effectuées, exportation des données en .pdf et .csv |
Sous réserve de modifications techniques et d'erreurs
[8] Reaction scheme and performance of the experiments: Dr. Matej Balaz, Institute of Geotechnics, Slovak Academy of Sciences (SAS).
