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Sistema de medição GrindControl

Alcance processos ideais de moagem em moinho de bolas com o GrindControl

O sistema GrindControl mede e registra continuamente a pressão e a temperatura no interior do jarro de moagem. Isso oferece aos usuários uma visão clara do processo de moagem e garante condições confiáveis e reprodutíveis. Ao monitorar essas variáveis‑chave, a preparação de amostras torna‑se mais eficiente, materiais sensíveis à temperatura são protegidos e condições estáveis para moagem coloidal ou de longa duração são mantidas. O GrindControl também oferece suporte a aplicações exigentes, como liga mecânica e síntese mecanquímica, ao permitir um controle preciso do processo. O GrindControl está disponível para os moinhos misturadores MM 500 nano/control, o moinho de bolas de alta energia Emax e os moinhos planetários de bolas. O sistema é composto por uma unidade de medição de hardware e um software de análise.

Visão geral do GrindControl

  • Monitoramento preciso de temperatura de –20 °C a +100 °C, com resolução de 0,1 °C.
  • Medição precisa da pressão interna do frasco de 0 a 5 bar, com resolução de 1 mbar.
  • Introdução ou liberação fácil de gases por meio de válvulas dedicadas de entrada e saída.
  • Software intuitivo em tempo real para monitoramento, registro e análise de todos os dados.

Vantagens através da tecnologia

  • Sistema totalmente independente – não requer modificações no moinho.
  • Design de tampa modular para troca rápida entre diferentes materiais e tamanhos de frascos.
  • Monitoramento simultâneo de até quatro unidades GrindControl.
  • Transmissão sem fio confiável de até 5 metros e autonomia da bateria de até 80 horas.
  • Acessórios de limpeza incluídos para manutenção rápida e simples.

GrindControl Benefícios da medição de temperatura e pressão

O monitoramento da temperatura e da pressão durante a moagem é essencial tanto para pesquisa quanto para controle de qualidade.

Ajuda a melhorar:

Qualidade: A temperatura influencia fortemente as propriedades dos materiais. O monitoramento garante qualidade consistente das amostras.

Efficiência: A temperatura e a pressão influenciam significativamente os resultados da moagem de muitos materiais, bem como os resultados de processos mecanquímicos. O monitoramento em tempo real permite um controle preciso das condições de operação.

Segurança: Altas temperaturas e pressões podem representar riscos. O monitoramento mantém o processo dentro de limites seguros.

Insights mecanoquímicos / Detecção de erros: Mudanças repentinas de temperatura ou pressão podem indicar reações químicas ou desvios de processo. O monitoramento contínuo permite detecção precoce, melhor compreensão dos processos mecanquímicos e rápida resolução de problemas.

O sistema GrindControl está disponível para os Moinhos de Bolas Planetários, os Moinhos Misturadores MM 500 nano/control e o Emax. Ele inclui hardware para medição de pressão e temperatura, além de software de análise.

Monitoramento in-situ de Reações de Síntese Mecanoquímica (MSR)

O monitoramento da pressão e da temperatura fornece informações valiosas sobre o que acontece no interior do jarro de moagem. O sistema GrindControl é amplamente utilizado para investigar sínteses de materiais, como a liga mecânica e outras reações mecanquímicas.

Exemplo 1: Monitoramento de uma reação de síntese mecanquímica auto‑propagante (MSR)

Uma síntese mecanquímica foi realizada em um MM 500 nano utilizando um jarro de aço inoxidável de 125 ml com GrindControl. Os reagentes e 32 esferas de 10 mm foram moídos a 20 Hz sob atmosfera de ar. Após cerca de 20 segundos de moagem, ocorreu um evento de ignição, levando a um aumento de pressão para aproximadamente 730 mbar e a uma elevação da temperatura. O GrindControl registrou com precisão o ponto de ignição, que é o parâmetro-chave dessa reação de síntese mecanquímica auto‑propagante (MSR). [7]

Ao processar materiais sensíveis à temperatura (por exemplo, APIs, vitaminas, compostos voláteis), é fundamental evitar, por exemplo, exceder 30 °C. O GrindControl garante uma homogeneização segura sem degradação térmica.

Na moagem úmida, tempos de moagem prolongados e alto aporte de energia geram calor significativo e, com o aumento da temperatura, a pressão frequentemente se eleva, especialmente quando solventes como álcoois são utilizados. O monitoramento simultâneo de ambos os parâmetros, temperatura e pressão, aumenta a segurança e facilita a definição ideal das pausas de moagem.

Quando moinhos de bolas são usados para converter processos químicos, condições específicas de temperatura ou pressão são necessárias para atingir as propriedades desejadas do produto final. Medições de pressão e temperatura podem ser usadas para estudar as condições sob as quais reações específicas ocorrem.

Exemplos de aplicação:comprimidos

Preparação de amostras de comprimidos com temperatura controlada

Exemplos de aplicação:

Monitoramento de temperatura e pressão em processos de moagem úmida

Exemplos de aplicação: Monitoramento de temperatura de reações mecanoquímicas

Monitoramento de temperatura de reações mecanoquímicas

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Princípio de funcionamento

Um transmissor Bluetooth integrado à unidade eletrônica da tampa envia dados de pressão e temperatura para o PC usando um protocolo industrial seguro. Um filtro de proteção evita a contaminação do sensor de pressão. O software GrindControl registra todos os dados em tempo real e os armazena em uma lista sequencial. As medições podem ser exportadas como arquivos .csv para processamento posterior.

Monitoramento e controle da temperatura

GrindControl Dados Técnicos

Aplicaçãopressure and temperature measuring for Planetary Ball Mills, Emax and Mixer Mills MM 500 nano/control
Campo de aplicaçãoAgricultura, Biologia, Cerâmica / Vidro, Geologia / Metalurgia, Materiais de construção, Mecânica / Eletrotécnica, Medicina / Farmácia, Química / Plásticos, alimentos, ambiente / reciclagem, síntese material
Faixas de mediçãogas pressure: 0 - 500 kPa (5 bar)
temperature: -20°C - +100 °C
Volume da câmara de moagem125 ml (MM); 50 ml & 500 ml (PM)
Moagem a secoSim
Trituração a úmidoSim
Moagem criogênicayes min. -20 °C
Tipo de vaso de moagemScrew-Lock (MM) and EasyFit jars (PM)
Material das ferramentas de moagemaço inoxidável endurecido, óxido de zircônio
Volumes de vasos de moagem125 ml (MM); 50 -500 ml (PM)
Transmission frequency5 /s
Interface
Dados de conexão elétricabattery (up to 90 h operation time)
Acessóriosopening aid, cleaning tools, o-ring, PC-software (PC not included), filter, (lid insert not included)
Peso líquidolid with sensor unit
360 g (MM)
1780 g / 1140 g(PM)
Normas e padrõesCE
Requerimentos técnicosPC with Windows 11 and Bluetooth 5.0 or higher
Softwaremonitoramento ao vivo dos dados de medição, protocolo de medição completo, modelos armazenáveis, lista de medições realizadas, exportação de dados em .pdf e .csv
MM = Mixer Mill; PM = Planetary Ball Mill | The GrindControl for the planetary ball mills is only compatible with the EasyFit grinding jars. Grinding jars "comfort" have other dimensions and are not compatible.

Sujeito a alterações técnicas e erros

Referências

[8] Esquema de reação e desempenho dos experimentos: Dr. Matej Balaz, Instituto de Geotécnica, Academia Eslovaca de Ciências (SAS).