Medições rápidas da atividade da água utilizando o algoritmo Rotronic AwQuick

Introdução

As medições da atividade da água são utilizadas em muitas indústrias como medições críticas de qualidade ou de controlo. A principal vantagem das medições da atividade da água é a rapidez com que fornecem resultados. Os testes microbianos ou físicos podem demorar muitos dias ou exigir equipamento altamente especializado, enquanto a atividade da água pode dar resultados em 10-60 minutos, garantindo um excelente retorno do investimento. No entanto, mesmo esta velocidade de medição pode ser problemática em processos rápidos; por isso, todos os produtos de atividade da água Rotronic incluem a opção de utilizar o nosso algoritmo AwQuick. Este blogue procura explicar o algoritmo e como usá-lo.

Conceito básico

O algoritmo Rotronic AwQuick Water Activity Measurement fornece uma previsão precisa da atividade da água de uma amostra de produto muito antes do equilíbrio real ter sido alcançado.

A idéia básica é monitorar o processo de equilíbrio da amostra para desenvolver rapidamente uma aproximação matemática, que é, por sua vez, usada para fazer uma projeção antecipada do resultado final do processo.

O pressuposto subjacente é que o processo de equilíbrio de diferentes amostras do mesmo produto segue o mesmo padrão se as amostras forem submetidas às mesmas condições durante a medição.

O AwQuick usa um modelo matemático pré-existente do processo de equilíbrio da amostra. Quando uma amostra é deixada para equilibrar-se em uma estação de atividade de água, os dados de umidade obtidos da amostra são lidos em intervalos regulares. Os parâmetros que definem o modelo matemático da amostra são calculados com base nestes dados. Para o efeito, está a ser utilizado um método de ajuste de curvas.

Com cada novo ponto de dados, está a ser feito um cálculo inteiramente novo. Cada cálculo resulta numa previsão do valor de equilíbrio da humidade. Um teste de estabilidade avalia as previsões sucessivas e determina quando o processo de previsão pode ser encerrado.

Preparação para a medição AwQuick

Antes de iniciar a medição AwQuick, é importante seguir os passos de "Como efetuar uma medição da atividade da água (aw)". Além disso, ao efetuar medições da atividade da água, é essencial garantir que as amostras a medir são condicionadas à temperatura ambiente (cerca de 23-25 °C ou 73-77 °F), especialmente para dispositivos de medição sem controlo de temperatura, como o HC2A-AW(-USB) e o AwEasy. O condicionamento das amostras a uma temperatura consistente ajuda a obter leituras precisas e fiáveis da atividade da água.

Além disso, a calibração regular do dispositivo de medição da atividade da água é crucial. A calibração garante que o instrumento está a fornecer leituras exactas e precisas. As verificações e calibrações regulares ajudam a manter a fiabilidade das medições ao longo do tempo.

Configuração da medição AwQuick

Todos os dispositivos Rotronic têm dois parâmetros de entrada para o modo AwQuick: estabilidade da temperatura e tempo de permanência. A estabilidade da temperatura é definida em °C por minuto e é normalmente expressa na predefinição de 0,1 °C/min (para o HygroLab e o AwEasy). Isto significa que a temperatura não deve flutuar mais de 0,1°C por minuto para que a medição seja concluída.

Simultaneamente, é necessário um tempo de espera, que utiliza minutos como parâmetro e é necessário antes de o algoritmo AwQuick poder iniciar o processo de medição. O tempo de espera também é predefinido (para HygroLab e AwEasy) para 4 minutos, o que é uma boa orientação para a medição inicial usando o modo AwQuick e pode então servir como base para otimizar medições futuras.

Encontrar o tempo de permanência correto para a medição AwQuick

Na atividade da água, a taxa a que um produto liberta ou absorve humidade depende de vários factores, incluindo as características físicas e químicas do produto. Estes factores influenciam a rapidez com que o produto atinge o equilíbrio com o ambiente circundante, afectando o seu nível global de atividade da água. Por esta razão, o tempo de permanência para a medição AwQuick pode ser ajustado para os diferentes produtos.

Em mais de 90% dos casos, o tempo de permanência de 4 minutos é suficiente, mas há alguns casos em que isso não acontece. Nestes casos, é possível ajustar o tempo de espera. Para determinar se a medição do AwQuick é tão exacta quanto possível, devem ser executados os seguintes passos:

1. Medir a sua amostra com a medição padrão AWE:

   

   Nesta medição, a atividade da água para a sua amostra é medida aguardando o equilíbrio. Esta medição leva o maior tempo (até 45-60 min), mas é a mais precisa. O resultado desta medição serve então como valor de referência para a medição AwQuick.

2. Iniciar a primeira medição AwQuick:

   Para a primeira medição AwQuick, deve ser selecionada a predefinição de 0,1°C/min para a estabilidade da temperatura e 4 minutos para o tempo de permanência, como mencionado acima. Durante a medição, cada um dos novos pontos de dados é repetido, produzindo cada vez uma nova estimativa. O processo é interrompido se três estimativas sucessivas diferirem em menos de 0,04 %rh.

3. Avaliar a medição AwQuick:

   Para avaliar corretamente a medição AwQuick, é necessário ter em conta a imprecisão de medição do algoritmo AwQuick, que é de ±0,005 aw em comparação com a medição AWE padrão. Isto significa que se a medição padrão AWE der um resultado de 0,753 aw, a medição AwQuick deve ser de pelo menos 0,748 aw ou, no máximo, 0,761 aw.

   Se este não for o caso, aumente o tempo de permanência, assegure uma boa estabilidade de temperatura e reavalie a medição AwQuick.

O algoritmo AwQuick da Rotronic é uma ferramenta útil e confiável para previsões de atividade de água, pois oferece uma visão antecipada do estado de equilíbrio de uma amostra, permitindo uma rápida tomada de decisão.

Ao utilizar um modelo matemático pré-existente e dados em tempo real, o AwQuick gera projecções rápidas e fiáveis. Embora os parâmetros padrão sejam adequados para muitos casos, a flexibilidade para ajustar o tempo de permanência garante a adaptabilidade a diversas características do produto. A calibração regular e o cumprimento dos protocolos de medição garantem ainda mais a exatidão e a consistência dos resultados. O algoritmo AwQuick faz parte da nossa história de 60 anos de medição da humidade e da atividade da água e garante que os nossos instrumentos continuam a fornecer medições valiosas às indústrias onde a precisão e a eficiência são fundamentais.

Para descobrir mais sobre a nossa gama de produtos de atividade da água, por favor segue esta ligação ou veja os nossos vídeos Explain-it:

Pertencemos aos maiores especialistas mundiais em atividade da água, monitorização da humidade e temperatre e medição da humidade relativa. Para saber mais, fale hoje mesmo com um dos nossos especialistas em aplicações.

Publicações relacionadas no blogue:
Descubra os nossos blogues sobre a medição da atividade da água