Mesures rapides de l'activité de l'eau à l'aide de l'algorithme Rotronic AwQuick

Introduction

Les mesures de l'activité de l'eau sont utilisées dans de nombreuses industries comme mesures critiques de qualité ou de contrôle. Le principal avantage des mesures de l'activité de l'eau est qu'elles fournissent rapidement des résultats. Les tests microbiens ou physiques peuvent prendre plusieurs jours ou nécessiter un équipement hautement spécialisé, alors que l'activité de l'eau peut donner des résultats en 10 à 60 minutes, ce qui garantit un excellent retour sur investissement. Cependant, même cette vitesse de mesure peut être problématique dans les processus rapides ; c'est pourquoi tous les produits Rotronic pour l'activité de l'eau incluent l'option d'utiliser notre algorithme AwQuick. Ce blog explique l'algorithme et comment l'utiliser.

Concept de base

L'algorithme de mesure de l'activité de l'eau AwQuick de Rotronic permet de prédire avec précision l'activité de l'eau d'un échantillon de produit bien avant que l'équilibre réel ne soit atteint.

L'idée de base est de surveiller le processus d'équilibrage de l'échantillon pour développer rapidement une approximation mathématique, qui est à son tour utilisée pour faire une projection précoce du résultat final du processus.

L'hypothèse sous-jacente est que le processus d'équilibrage de différents échantillons du même produit suit le même schéma si les échantillons sont soumis aux mêmes conditions pendant la mesure.

AwQuick utilise un modèle mathématique préexistant du processus d'équilibrage de l'échantillon. Lorsqu'un échantillon est laissé à l'équilibre dans une station d'activité de l'eau, les données d'humidité obtenues à partir de l'échantillon sont lues à intervalles réguliers. Les paramètres qui définissent le modèle mathématique de l'échantillon sont calculés sur la base de ces données. Une méthode d'ajustement de courbe est utilisée à cette fin.

Chaque nouveau point de données donne lieu à un calcul entièrement nouveau. Chaque calcul aboutit à une prédiction de la valeur d'équilibre de l'humidité. Un test de stabilité évalue les prédictions successives et détermine le moment où le processus de prédiction peut être arrêté.

Préparer la mesure de l'AwQuick

Avant de commencer la mesure de l'AwQuick, il est important de suivre les étapes de la section "Comment effectuer une mesure de l'activité de l'eau (aw)". En outre, lors des mesures de l'activité de l'eau, il est essentiel de s'assurer que les échantillons à mesurer sont conditionnés à la température ambiante (environ 23-25 °C ou 73-77 °F), en particulier pour les appareils de mesure ne contrôlant pas la température tels que le HC2A-AW(-USB) et l'AwEasy. Le conditionnement des échantillons à une température constante permet d'obtenir des mesures précises et fiables de l'activité de l'eau.

En outre, il est essentiel d'étalonner régulièrement l'appareil de mesure de l'activité de l'eau. L'étalonnage permet de s'assurer que l'instrument fournit des relevés exacts et précis. Des contrôles et des étalonnages réguliers permettent de maintenir la fiabilité des mesures au fil du temps.

Configuration de la mesure de l'AwQuick

Tous les appareils Rotronic disposent de deux paramètres d'entrée pour le mode AwQuick : la stabilité de la température et le temps de séjour. La stabilité de la température est définie en °C par minute et est généralement exprimée par le réglage par défaut de 0,1°C/min (pour l'HygroLab et l'AwEasy). Cela signifie que la température ne doit pas fluctuer de plus de 0,1°C par minute pour que la mesure soit conclue.

Simultanément, un temps d'attente est requis, qui utilise les minutes comme paramètre et qui est nécessaire avant que l'algorithme de l'AwQuick puisse lancer le processus de mesure. Le temps d'attente est également préréglé (pour HygroLab et AwEasy) à 4 minutes, ce qui constitue une bonne ligne directrice pour la mesure initiale en mode AwQuick et peut ensuite servir de base pour l'optimisation des mesures ultérieures.

Trouver le bon temps d'attente pour la mesure de l'AwQuick

Dans l'activité de l'eau, la vitesse à laquelle un produit libère ou absorbe de l'humidité dépend de plusieurs facteurs, notamment des caractéristiques physiques et chimiques du produit. Ces facteurs influencent la vitesse à laquelle le produit atteint l'équilibre avec le milieu environnant, ce qui a un impact sur son niveau global d'activité de l'eau. C'est pourquoi le temps de séjour pour la mesure de l'AwQuick peut être ajusté pour les différents produits.

Dans plus de 90 % des cas, le temps d'attente de 4 minutes est suffisant, mais il y a quelques cas où ce n'est pas le cas. Dans ce cas, il est possible d'ajuster le temps d'attente. Pour déterminer si la mesure de l'AwQuick est aussi précise que possible, il convient de suivre les étapes suivantes :

1. Mesurez votre échantillon à l'aide de la mesure standard AWE :

   

   Dans cette mesure, l'activité de l'eau de votre échantillon est mesurée en attendant l'équilibre. Cette mesure est la plus longue (jusqu'à 45-60 min) mais la plus précise. Le résultat de cette mesure sert ensuite de valeur de référence pour la mesure de l'AwQuick.

2. Commencer la première mesure de l'AwQuick :

   Pour la première mesure de l'AwQuick, le réglage par défaut de 0,1°C/min pour la stabilité de la température et de 4 minutes pour le temps de séjour doit être sélectionné, comme indiqué ci-dessus. Pendant la mesure, chacun des nouveaux points de données est répété, donnant à chaque fois une nouvelle estimation. Le processus est arrêté si trois estimations successives diffèrent de moins de 0,04 %rh.

3. Évaluer la mesure de l'AwQuick :

   Pour évaluer correctement la mesure de l'AwQuick, il faut tenir compte de l'imprécision de la mesure de l'algorithme de l'AwQuick, qui est de ±0,005 aw par rapport à la mesure standard de l'AWE. Cela signifie que si la mesure standard de l'AWE donne un résultat de 0,753 aw, la mesure de l'AwQuick devrait être d'au moins 0,748 aw ou, au maximum, de 0,761 aw.

   Si ce n'est pas le cas, augmentez le temps de séjour, assurez une bonne stabilité de la température et réévaluez la mesure de l'AwQuick.

L'algorithme Rotronic AwQuick est un outil utile et fiable pour les prédictions de l'activité de l'eau, car il offre un aperçu précoce de l'état d'équilibre d'un échantillon, ce qui permet une prise de décision rapide.

En s'appuyant sur un modèle mathématique préexistant et des données en temps réel, AwQuick génère des projections rapides et fiables. Si les paramètres par défaut conviennent à de nombreux cas, la possibilité d'ajuster le temps de séjour permet de s'adapter aux diverses caractéristiques des produits. Un étalonnage régulier et le respect des protocoles de mesure garantissent en outre la précision et la cohérence des résultats. L'algorithme AwQuick s'inscrit dans notre histoire de 60 ans de mesure de l'humidité et de l'activité de l'eau, et garantit que nos instruments continuent à fournir des mesures précieuses aux industries où la précision et l'efficacité sont primordiales.

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