Phân tích số lượng lớn

Định nghĩa và mục đích

Thử nghiệm phân tích khối lượng lớn đánh giá các đặc tính cơ học của vật liệu dạng hạt như một tổng thể, thay vì phân tích từng hạt riêng lẻ. Điều này bao gồm bột, hạt, viên và các vật liệu tương tự. Trọng tâm là cách mẫu hoạt động trong khối lượng lớn, trong các điều kiện mô phỏng môi trường sử dụng hoặc xử lý thực tế.

Kết quả giúp xác minh đặc tính dòng chảy, khả năng nén và cường độ tổng thể. Thử nghiệm hàng loạt hỗ trợ phát triển vật liệu duy trì tính toàn vẹn dưới ứng suất, phân phối chính xác và đáp ứng các cấu hình kết cấu mong muốn.

Các loại vật liệu phổ biến

Các vật liệu thường được đánh giá thông qua phân tích khối bao gồm hạt gạo, bột dược phẩm và tá dược, viên xúc tác , sản phẩm đông khô và bột mỹ phẩm. Mỗi loại vật liệu này đều có những thách thức riêng liên quan đến kết cấu, độ chảy và độ ổn định. Thử nghiệm khối cho phép các kỹ sư và nhà nghiên cứu định lượng các đặc tính này và tối ưu hóa hiệu suất.

Các thông số chính được đo lường

Kiểm tra hàng loạt đánh giá một số đặc điểm cơ học:

• Độ cứng đề cập đến khả năng chống biến dạng của vật liệu khi chịu tác dụng lực.
• Độ bám dính đo mức độ bám dính của vật liệu vào bề mặt hoặc chính nó.
• Độ bền cắt đánh giá mức độ vật liệu chịu được lực gây trượt bên trong.
• Độ nén mô tả mức độ dễ dàng mà mẫu nén lại dưới áp suất và khối lượng riêng thể hiện khối lượng trên một đơn vị thể tích, bao gồm cả các khoảng trống bên trong mẫu.

Kiểm tra nén

Thử nghiệm nén được sử dụng để đánh giá phản ứng của vật liệu khi bị nén chặt. Phương pháp này đặc biệt phù hợp với các mẫu cứng hoặc bán cứng như viên nén, nút bột hoặc viên xúc tác . Phương pháp này giúp xác định khả năng chống biến dạng, độ bền gãy và sự thay đổi thể tích dưới áp suất.

Các thiết bị kiểm tra lực cơ giới như dòng OmniTest và MultiTest-dV của Mecmesin mang lại kết quả kiểm tra nén đáng tin cậy và có thể lặp lại. Các hệ thống này tác động lực được kiểm soát và thu thập dữ liệu chi tiết về ứng xử của vật liệu trong suốt chu kỳ thử nghiệm.

Thử nghiệm cắt bằng tế bào cắt Kramer

Đối với các mẫu mềm hơn hoặc kết dính hơn như cơm chín , thức ăn cho thú cưng hoặc đồ ăn nhẹ công thức, thử nghiệm tế bào cắt Kramer là một phương pháp hiệu quả. Một loạt lưỡi dao song song cắt xuyên qua vật liệu, mô phỏng ứng suất cơ học mà sản phẩm có thể gặp phải trong quá trình sử dụng.

Thử nghiệm này đo lực cần thiết để cắt xuyên qua mẫu, mức độ và bản chất của sự phân mảnh, cũng như lượng vật liệu bám vào lưỡi dao hoặc ô thử nghiệm. Trong nghiên cứu và phát triển thực phẩm , nơi kết cấu ảnh hưởng trực tiếp đến nhận thức của người tiêu dùng, những kết quả này đặc biệt có giá trị.

Các ngành công nghiệp và sản phẩm

Kiểm tra hàng loạt có liên quan đến nhiều ngành công nghiệp. Trong thực phẩm và đồ uống , phương pháp này được sử dụng để kiểm tra cơm chín , ngũ cốc, hỗn hợp đồ uống dạng bột và thức ăn cho thú cưng. Trong dược phẩm , phương pháp này giúp tối ưu hóa hỗn hợp bột và hỗ trợ quá trình tạo viên nén. Các ngành công nghiệp hóa chất và chất kết dính đánh giá viên xúc tác , nhựa và thuốc thử dạng bột. Các nhà sản xuất mỹ phẩm sử dụng phương pháp phân tích hàng loạt để đảm bảo hiệu suất của bột rời và các công thức nén. Trong nông nghiệp, phương pháp này có liên quan đến việc kiểm tra lớp phủ hạt giống, thức ăn chăn nuôi và phân bón.

Nghiên cứu điển hình – thử nghiệm nghiền viên xúc tác

Viên xúc tác phải duy trì hình dạng và độ bền trong các quy trình hóa học khắt khe. Nếu bị vỡ, chúng có thể tạo ra bụi và làm tắc nghẽn hệ thống lò phản ứng, làm giảm hiệu suất tổng thể của quy trình. Thử nghiệm nén mẫu khối lượng lớn giúp xác minh độ bền cơ học, giúp nhà sản xuất tạo ra các sản phẩm đồng nhất và bền bỉ để sử dụng trong các hệ thống xúc tác.

Nghiên cứu điển hình – phân tích kết cấu cơm chín

Kết cấu của cơm chín là yếu tố quan trọng quyết định cả tính hấp dẫn lẫn ứng dụng của sản phẩm. Sử dụng thử nghiệm tế bào cắt Kramer, các kỹ sư có thể đo lường các đặc tính chính như độ cứng và độ kết dính. Những thông tin chi tiết này hỗ trợ cải tiến công thức và quy trình đảm bảo chất lượng, giúp duy trì tính đồng nhất về kết cấu giữa các lô sản xuất.

Tiêu chuẩn và giao thức áp dụng

Để đảm bảo tính nhất quán và tuân thủ quy định, thử nghiệm hàng loạt thường được thực hiện theo các tiêu chuẩn đã được thiết lập. Các tiêu chuẩn này bao gồm:

• ISO 13299 - cung cấp hướng dẫn về phân tích cấu trúc trong cả ứng dụng thực phẩm và dược phẩm.
• ASTM D6128 - quy định các thủ tục đo khối lượng riêng của bột bằng Máy đo khối lượng Scott.
• ISO 11607 nêu rõ các yêu cầu về đóng gói đối với các thiết bị y tế đã được khử trùng cuối cùng, bao gồm các vật liệu chứa hạt.

Các tiêu chuẩn này giúp các phòng thí nghiệm và nhà sản xuất đưa ra kết quả thử nghiệm có giá trị và có thể lặp lại.

Thực hành tốt nhất để tuân thủ

Kiểm tra chính xác không chỉ đòi hỏi thiết bị phù hợp. Các biện pháp chính bao gồm hiệu chuẩn thường xuyên dựa trên trọng lượng đã được chứng nhận hoặc tham chiếu lực, chuẩn bị mẫu nhất quán trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát, và duy trì dữ liệu được ghi chép để kiểm tra chất lượng. Phần mềm tích hợp như VectorPro hỗ trợ phân tích tự động, đưa ra quyết định đạt/không đạt và tạo báo cáo sẵn sàng cho kiểm toán.

Kỹ thuật và thiết bị chuyên môn

Hệ thống Mecmesin được thiết kế để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy trong các ứng dụng thử nghiệm khối lượng lớn. OmniTest cung cấp khả năng kiểm tra kết cấu và nén hoàn toàn tự động với các tùy chọn phân tích toàn diện. MultiTest-dV là máy thử linh hoạt, có động cơ, lý tưởng cho việc nén hạt. Kramer Shear Cell được thiết kế đặc biệt để kiểm tra các mẫu khối lượng lớn mềm hoặc kết dính như thực phẩm.

Mỗi hệ thống cho phép thực hiện các quy trình kiểm tra nhất quán và cung cấp dữ liệu mà các kỹ sư có thể sử dụng để đưa ra quyết định sáng suốt một cách nhanh chóng.

Đồ gá và đồ gá có thể điều chỉnh

Mẫu khối lượng lớn rất đa dạng về hình dạng, độ giòn và thể tích. Mecmesin cung cấp nhiều loại gá , kẹp và bộ gá thử nghiệm, nhiều loại trong số đó có thể được tùy chỉnh để phù hợp với các vật liệu thử nghiệm cụ thể. Cho dù phân tích các viên xúc tác có hình dạng bất thường hay các loại bột đông khô mỏng manh, các gá có thể được cấu hình để bảo vệ mẫu đồng thời mang lại kết quả chính xác.

Dịch vụ hỗ trợ và hiệu chuẩn toàn cầu

Mecmesin hỗ trợ các hệ thống thử nghiệm của mình bằng các chương trình dịch vụ, hiệu chuẩn và đào tạo quốc tế. Các kỹ sư được tiếp cận các dịch vụ bảo trì, cập nhật phần mềm và hỗ trợ ứng dụng, giúp đảm bảo các thử nghiệm luôn tuân thủ và phù hợp với mục tiêu vận hành. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ngành công nghiệp được quản lý chặt chẽ như dược phẩm , chăm sóc sức khỏe và sản xuất thực phẩm .

Bạn cần hỗ trợ lựa chọn phương pháp hoặc thiết bị thử nghiệm phù hợp cho vật liệu của mình? Các chuyên gia của Mecmesin luôn sẵn sàng tư vấn về việc thiết lập quy trình phân tích khối lượng hiệu quả. Cho dù bạn đang cải tiến quy trình hiện có hay phát triển dòng sản phẩm mới, chúng tôi đều có thể giúp đảm bảo kết quả thử nghiệm của bạn chính xác, có thể lặp lại và phù hợp với các yêu cầu của ngành.