NIMBUS

Analyse granulométrique par extinction ultrasonique de 0,1 µm à 3 000 µm dans des suspensions hautement concentrées et des émulsions dans un appareil de laboratoire compact

L’instrument de mesure de laboratoire compact NIMBUS est la mise en œuvre efficace de la technologie éprouvée d’extinction ultrasonique pour l’analyse d’échantillons de fluides à faible viscosité en laboratoire. Le procédé de mesure acoustique offre des capacités exceptionnelles pour l’analyse de la taille des particules de moins de 0,1 µm à 3 000 µm, même dans des suspensions et des émulsions très concentrées qui ne sont pas directement accessibles aux méthodes optiques. L’utilisation d’ondes sonores signifie que les analyses peuvent être effectuées dans leur état d’origine, quelle que soit la transparence du matériau, sans dilution ni préparation étendue de l’échantillon. Le NIMBUS analyse entre 250 ml et 1 000 ml d’échantillon et le répartit soigneusement dans un circuit de mesure contrôlé. L’échantillon est scanné avec des ultrasons à faible consommation d’énergie dans la cellule de mesure. En fonction du produit, le système fournit une distribution granulométrique résolue en 31 classes de tailles toutes les 1 à 2 minutes et détermine la concentration des particules solides ou du volume des gouttelettes.

L’intérêt de l’extinction ultrasonique réside dans l’utilisation d’un principe de mesure acoustique. Les ondes sonores sont envoyées dans la suspension ou dans l’émulsion à analyser via un transducteur piézoélectrique à haute fréquence sous la forme d’un balayage à 31 fréquences distinctes. Après avoir traversé la dispersion, l’énergie sonore est collectée via un deuxième transducteur piézoélectrique. L’extinction dite d’amortissement ou ultrasonique résulte du rapport entre l’énergie injectée et l’énergie reçue. Une distribution de la taille des particules ou des gouttelettes avec 31 classes de tailles est calculée à partir de la mesure du spectre d’absorption des 31 fréquences. La fonction d’extinction requise pour l’évaluation dépend du matériau ; elle est déterminée pour chaque type d’échantillon à mesurer une fois au cours de la configuration de l’appareil et stockée dans le système NIMBUS. En raison de la stabilité mécanique et électrique du capteur, le NIMBUS est alors prêt à mesurer en permanence pour les types d’échantillons définis et ne nécessite aucun étalonnage supplémentaire.

Une pompe centrifuge fonctionnant avec précision dans le circuit de mesure du NIMBUS assure une circulation et une dispersion continue de l’échantillon. L’échantillon est guidé dans une tuyauterie en acier inoxydable sur un trajet court depuis la cuve jusqu’à la zone de mesure afin d’assurer une analyse de haute qualité constante sans accumulation de matériau ni contamination croisée. Le circuit est rapidement vidangé et rincé par la pompe centrifuge abaissable intégrée au fond de la cuve, et redevient très rapidement disponible pour la mesure d’un nouvel échantillon.

L’analyse d’un échantillon en circulation continue est lancée par un clic de souris dans le logiciel de contrôle et d’évaluation. À la fin d’une analyse de fréquence, les résultats apparaissent automatiquement sous forme de distribution de taille des particules, de graphique de tendance (pour les analyses à long terme) ou de valeurs de mesure individuelles dans un tableau.

Le NIMBUS est un système de mesure de conception stable offrant une résistance chimique élevée aux agents agressifs. Il est utilisé à des températures de produit pouvant atteindre 50 °C. Tous les composants entrant en contact avec les produits sont adaptés aux exigences respectives et sont conçus dans des matériaux résistants : Zone de mesure, tuyauterie et réservoir de stockage en acier inoxydable (types 1.4571 | 1.4308 | 1.4301 | 1.4112), fenêtres acoustiques en carbone vitreux (Sigradur®) et joints en FKM (EPDM, NBR, FFKM (Kalrez®), éventuellement). Les pièces soumises à des contraintes mécaniques sont en PTFE durable (Teflon ™) ou en polyamide 12 G.