IRSphinx: Miniaturisierte IR-Spektrometer zum universellen Einsatz in der Prozessmesstechnik

Information dank Absorption – das Messprinzip

Die Infrarotspektroskopie (IR-Spektroskopie) ist ein physikalisches Analyseverfahren, das mit infraroter Strahlung (Wellenlänge 800–1000 µm) arbeitet. Zu den Methoden der Molekülspektroskopie gehörig, beruht es auf der Anregung von Schwingungszuständen in Molekülen.

Die IR-Spektroskopie ermöglicht es, Stoffkonzentrationen in Gasen, Feststoffen und Fluiden sowohl qualitativ als auch quantitativ zu erfassen. Dabei nutzt man die Strahlungsabsorption infraroten Lichts durch Moleküle im jeweiligen Analyt. Im daraus resultierenden Transmissionsspektrum wird die Transmission über die Wellenlänge des Lichts gemessen. Jedes Molekül absorbiert dabei Licht einer bestimmten Wellenlänge und ist somit eindeutig identifizierbar. Die Stärke der Absorption dient als Maß für die Konzentration des Moleküls.

Kompakt und robust – das Messgerät

Das miniaturisierte, hoch robuste IRSphinx von Comline ermöglicht es klein, robust und ohne bewegte Teile im besonders aussagekräftigen mittelinfraroten Bereich (MIR) mit einer Wellenlänge zwischen 5,5–11 µm (1800–900 cm-1) zu messen – direkt in Prozessketten oder Maschinen.
Angepasst an spezielle Applikationen, stehen zudem die Wellenlängenbereiche 2,5–5 µm (4000–2000 cm-1) und 7–14 µm (1428–714 cm-1) zur Verfügung.

Das System kann dabei auf die unterschiedlichsten Stoffe kalibriert werden. Oftmals sind dazu bereits große Datenbanken aus Laboruntersuchungen (FTIR) verfügbar, auf die zurückgegriffen werden kann. Alternativ können einige Proben bei verschiedenen Konzentrationen mittels IRSphinx vermessen werden, woraus eine Kalibration erstellt – und bei Bedarf auf weitere Geräte übertragen – werden kann.

 

IR-Sphinx – die Spezifikationen

  • Einsetzbar zur Messung von Flüssigkeiten, Feststoffen und Gasen

  • Geringe Baugröße (< 1 l Volumen)

  • Bauweise ohne bewegte Teile

  • Geringer Leistungsbedarf (3 W)

  • Verteilt im Prozess einsetzbar (Kommunikation via Ethernet, CAN, USB und Bluetooth)

  • Ausführung als tragbares Gerät oder fest installiert

  • Messung in Transmission (Küvette) oder ATR (Probe aufgebracht auf Kristall)

  • Die Software kann mehrere verteilte Spektrometer im Netzwerk steuern

IR-Sphinx – die Vorteile auf einen Blick

  • Nicht zerstörende Messung

  • Keine Reagenzien notwendig

  • Geringe Probenmenge (< 1 ml)

  • Hohe Messfrequenz (8 Hz)

  • Multiparameterfähig (Ermittlung mehrerer Parameter aus einem Spektrum)

  • Gemessene und gespeicherte Spektren können auch zu einem späteren Zeitpunkt bewertet werden und dienen so als universelle Informationsquelle

  • Einsatz zur Stoffidentifizierung und Quantifizierung möglich

  • Verschlüsselte Kommunikation zwischen Spektormeter und Software

Vorteile des IR-Sphinx im Vergleich zu NIR-Spektrometern

  • Im Spektralbereich MIR wird die Grundschwingung der Molekülabsorptionen gemessen, womit ein ca. 100-fach stärkeres Messsignal als im NIR vorliegt

  • Im MIR sind geringere Anforderungen an die spektrale Auflösung nötig

  • Deutlich reduzierte Abwärmeproblematik

  • Geringere Leistungsaufnahme

  • Geringere Gerätekosten