Kontrolle von Nano oder Mikro Permeabilität cluster 

Permeable, naturporöse, Gas- oder wasserdampfdurchlässige, Nano oder Mikro perforierte Waren Bahnen, Verpackungsstoffe oder andere bewegte Materialien bewegen mit Transportgeschwindigkeiten bis zu 10.000 mm/Sekunde bei Breiten bis zu 5000 mm, so dass sich pneumatische, Über-, Unterdruck- oder Jetstreamsysteme oder andere Materialberührende Prozessmessungen als online Kontrolle exorbitant schwierig gestalten. Des Weiteren haften den Materialberührenden Messmethoden mögliche Nachteile hinsichtlich Bahnzugserhöhung, Materialabriebs, Faltenbildung, Undichtigkeit im Sensorkopfbereich, starken Verschmutzungen, Nichtlinearitäten und anderen Schwierigkeiten an.

Sensorsystem

Optische online Sensormessverfahren bieten vorteilhafte Möglichkeiten zur spektralen Transmissions- oder Extinktionsmessung für die Bestimmung der pneumatisch statischen Gas- oder Wasserdampfdurchlässigkeit dieser bewegten Materialien, wenn wesentliche Grundkriterien wie z.B. optische Transparenz, Opazität, Spektralverhalten im Bereich von 350 – 900 nm, Porengrößen von 50 nm bis 100 µm, Porencluster bis 500/cm2, Materialdichte, Konsistenz, Glätte, Glanz, usw. erfüllbar sind. Dabei ist das Anforderungsspektrum aufgrund der eingangs genannten Produktkonditionen und online Produktionskontrolle, kleinen geometrischen Porenabmessungen, Gasdurchgängen,   relativ hohen Transportgeschwindigkeiten und wichtiger Messwert Reproduktion mit der optischen Porositätsmessung gut zu lösen.

IPM hat verschiedene optische Messverfahren und Sensorsysteme in stationärer oder Traversausführung als OPSS-1 und OPRL-1 entwickelt, im Markt eingeführt und zur Patentanmeldung gebracht, mit denen online Produktionskontrollen und Produktzertifizierungen nach ISO 9001, 9002 und dem Statistical Quality Control (SQC) im Reproduzierbarkeitsgrad und Genauigkeiten unter 2% praktiziert sind.

Transmissionsmodus

Damit sind Gas- oder Luftdurchlässigkeitsmessbereiche von 80 C.U. bis 5000 C.U. ( Coresta ml/2cm2/min ) oder 100 – 2 Guley in Kombination von hybrid Multifarb- und Intensitätssensoren, Permeabilitätsprofilerfassungen mit Auflösungen kleiner 0.1 mm mittels integriertem Präzision Linienlaser, CCD Zeile, intelligente DSP und FPGA Multicontroller Sensorelektronik, Firmware, RS 232, RS 485 high speed Links oder CAN, Profibus, Ethernet Busanbindungen bei scanning speeds von 20 bis zum 1000 mm/Sek. ober- und unterhalb des relativ dazu bewegten Materiales im Transmissionsmodus realisiert.

Der angekoppelte Industrie PC und deren Prozesssoftware kommuniziert mit dem OPSS-1 Sensorkopf, steuert gleichzeitig die Travers Achse und deren controller und übernimmt ebenfalls die Trendnachführung als feed-back close-loop Steuerung zur gravierenden Einengung der Produktmessgröße. Unterhalb der bewegten Materialbahn befindet sich auf gleicher X/Y-Achsenlinie die Beleuchtungszuführung, welche über eine spezielle Lichtfaser der chromatischen Lichtquelle zugeführt. Messspalte in Z-Richtung sind bisher im Bereich von 2 – 10 mm praktiziert, größere Abstände sind auf Anfrage und optische Vortestung der Materialkonditionen denkbar.

Permeabilität Profile

Des Weiteren bietet das OPSS-1 Sensorsystem auch die Möglichkeit, nicht nur lokale Permeabilitäten, Nanodurchlässe, Massenporen, Mikrokanäle oder Mikroperforationszonen, stationär kontinuierlich zu messen, sondern auch auf einer travers bewegten Einheit eine Vielzahl sequentiell nebeneinander angeordneten Messzonen, Bereiche, Permeabilitätscluster und Vollflächenbereiche bis Materialbreiten von 5000 mm automatisiert zu detektieren und Messwert gerecht auszugeben.

Andere Messgrößen wie z.B. die WDD nach ASTM oder ISO in g/cm2/h, Liquid, Jet Stream Penetration, Feuchtigkeitsverhalten, Partikelretension, Photonenstrom oder andere physikalische Eigenschaften sind nach entsprechenden optischen Voruntersuchungen möglich, sofern die Materialien eine bestimmte optische Transmission im gemessenen Wellenspektrum aufweisen und das Verhältnis zwischen Nutzsignal und Untergrundrauschen 18 – 28 dB oder besser beträgt.