СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ИЗМЕНЧИВОСТИ ПОКАЗАНИЙ АНАЛИЗАТОРА ВЛАЖНОСТИ Российский патент 2014 года по МПК G01N5/00 

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу для применения в печи-анализаторе.

Описание уровня техники

Анализаторы могут применяться для измерения или расчета веса изделия, содержания влаги, летучих веществ, связанного углерода, золы и т.д. в образце. Анализатором одного из типов является термогравиметрический анализатор, в котором периодически взвешивается образец. В анализаторе образец подвергается анализу согласно стандартам ASTM с отображением желаемого показания. Сначала осуществляется первоначальное взвешивание образца. После этого он подвергается воздействию регулируемого профиля температуры с периодическим взвешиванием, чтобы определить потерю веса. Содержание влаги может рассчитываться, исходя из измеренной потери веса.

Для измерения и регулирования температуры образца в анализаторе используется датчик температуры, такой как термопара. Часто в термопарах и других приборах для измерения температуры происходит температурный дрейф, и со временем они становятся неточными. Когда термопары становятся неточными, схема управления, которая регулирует температуру образца, часто подвергает образец воздействию неравномерно нарастающей температуры, что влияет на количество и скорость потери влаги образцом. По существу, профиль температуры точно не известен или не регулируется, что может приводить к увеличению погрешности и неодинаковости показаний. Соответственно, желательно создать способ, в котором учитывается и устраняется эта неточность.

Краткое описание чертежей

Новые признаки, считающиеся присущими изобретению, изложены в прилагаемой формуле изобретения. Тем не менее, само изобретение, а также предпочтительный способ его применения, его дополнительные задачи и преимущества будут лучше всего поняты из следующего далее подробного описания наглядных вариантов осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

на фиг.1 показан перспективный вид анализатора согласно одному из вариантов осуществления,

на фиг.2 показан профиль температуры и влажности множества анализаторов,

на фиг.3 показан профиль температуры и влажности с использованием теплового обогащения,

на фиг.4 показан профиль температуры и влажности множества анализаторов,

на фиг.5 показан профиль температуры и влажности тех же анализаторов, которые проиллюстрированы на фиг.4, но с использованием теплового обогащения,

на фиг.6 показаны две кривые обезвоживания, проиллюстрированные на фиг.4 и 5,

на фиг.7 показаны профили температуры и влажности с использованием теплового обогащения и смещения результатов.

Подробное описание

Далее со ссылкой на чертежи описано несколько вариантов осуществления изобретения. Если не указано иное, сходные элементы обозначены одинаковыми позициями на всех чертежах. Наглядно раскрытое в описании изобретение может быть осуществлено на практике в отсутствие любого элемента, который конкретно не раскрыт в описании.

На фиг.1 показан анализатор согласно одному из вариантов осуществления. Используемый в описании термин анализатор означает устройство, которое способно определять содержание влаги в образце. Анализатор также может обладать дополнительными возможностями. В одном из вариантов осуществления анализатор точно взвешивает образец в процессе его нагрева, чтобы определить потерю влаги с течением времени. В одном из вариантов осуществления анализатор содержит камеру с принудительной подачей воздуха. Может применяться практически любая сушильная печь, позволяющая измерять потерю веса с течением времени. В одном из вариантов осуществления анализатор представляет собой термогравиметрический анализатор. Показано, что анализатор имеет множество отверстий 101. В одном из вариантов осуществления анализатор имеет только одно отверстие 101, а в других вариантах осуществления анализатор имеет несколько отверстий 101. В одном из вариантов осуществления анализатор имеет десять или более отверстий 101. В одном из вариантов осуществления отверстия 101 выполнены в пластине 103, а в одном из вариантов осуществления отверстия равномерно распределены по окружности пластины 103. В каждом отверстии находится тигель 102. Тигель 102 используется для размещения образца. Тигель 102 может быть изготовлен из любого материала, который способен выдерживать повышенные температуры, и не вступает в реакцию с образцом. В одном из вариантов осуществления тигель 102 изготовлен из керамического материала.

Образец может представлять собой практически любой материал. В одном из вариантов осуществления образец представляет собой пищевые продукты, такие как тесто, запеченный продукт, обжаренный продукт или экструдированный продукт. Образец также может представлять собой полимеры, пластмассы, бумагу, дерево, уголь или любой другой продукт, в котором определено содержание влаги. В одном из вариантов осуществления материал представляет собой продукт с низким содержанием влаги. В одном из вариантов осуществления материал имеет начальное содержание влаги менее около 30%. В другом варианте осуществления материал имеет начальное содержание влаги менее около 10%. В еще одном варианте осуществления материал имеет начальное содержание влаги менее около 5%. В одном из вариантов осуществления материал является гидроскопичным и не может подвергаться агрессивной дегидратации при высоких температурах, поскольку из него улетучатся или испарятся компоненты помимо воды.

В одном из вариантов осуществления анализатор содержит нагревательный элемент. Нагревательный элемент может представлять собой любое устройство, используемое для подвода тепла, включая без ограничения электрический нагрев или теплоту сгорания. Может использоваться тепло практически любого типа, позволяющее обезвоживать продукт. Температура в анализаторе измеряется по меньшей мере одним датчиком 104 температуры. Датчик 104 температуры может находиться практически в любом положении внутри анализатора. В одном из вариантов осуществления датчик 104 температуры расположен в положении ниже пластины 103. Датчик 104 температуры может представлять собой термопару или другой применимый датчик температуры. В одном из вариантов осуществления датчики 104 температуры 104 связаны с системой управления. Датчик 104 температуры передает системе управления сигнал, отображающий температуру внутри анализатора. Система управления может представлять собой любую известную систему управления какой-либо системой или процессом. В одном из вариантов осуществления система управления корректирует технологические параметры с целью получения желаемого заданного значения. Технологическим параметром является любой параметр, который может корректироваться, включая температуру, влажность, давление и т.д. Подразумевается, что используемый в описании термин "получать" означает получение или достижение заданного значения в допустимом пределе погрешности. Если допустимый предел погрешности составляет 20% и измеренное содержание влаги находится в пределах 20% заданного значения содержания влаги, получено заданное содержание влаги.

В одном из вариантов осуществления датчик 104 температуры используется для получения заданной температуры. Заданной температурой является температура, которую стремится получить анализатор. В одном из вариантов осуществления заданную температуру получают путем сравнения температуры, измеренной по меньшей мере одним из датчиков 104 температуры, с желаемой заданной температурой. Затем система управления по мере необходимости корректирует технологические параметры, чтобы получить желаемую заданную температуру. В одном из вариантов осуществления система управления регулирует нагревательный элемент.

Анализатор дополнительно содержит по меньшей мере один противовес. Используемый в описании термин "противовес" означает любое устройство, которое определяет вес образца. В одном из вариантов осуществления анализатор содержит один противовес, при этом каждый тигель 102 последовательно поворачивают и взвешивают с помощью противовеса. В одном из вариантов осуществления тигли 102 сначала тарируют до того, как поместить образец в анализатор. В одном из вариантов осуществления пластина 103 поворачивается, пока образец, который требуется взвесить, не окажется над противовесом. Затем пластина 103 опускается, требуемый тигель 102 опирается на противовес, и определяется его вес. После этого пластина 103 поднимается, поворачивается, и взвешивается следующий тигель 102. Этим способом определяется исходный вес каждого образца. В одном из вариантов осуществления с использованием 19 тиглей 102 каждый образец взвешивается приблизительно каждые четыре минуты. В таком варианте осуществления вес образца регистрируется и определяется каждые четыре минуты. Соответственно, может измеряться приток или потеря влаги с течением времени. В других вариантах осуществления регулируется число тиглей 102, а также время вращения. Например, в одном из вариантов осуществления используется 15 тиглей, которые взвешиваются каждые три минуты.

В процессе работы сначала заполняется образцом тигель 102 в первом положении и взвешивается, чтобы определить первоначальный вес. После этого заполняется и взвешивается следующий по очереди тигель 102. Затем известные из техники анализаторы выводятся на режим заданной температуры. При нагреве образца в нем снижается содержание влаги по мере того, как он теряет влагу. Заданная температура выбирается с целью достижения желаемого конечного содержания влаги. В процессе работы заданная температура, используемая для достижения желаемого конечного содержания влаги, бесконтрольно изменяется в различных анализаторах.

Количество тепла, подводимого к образцам (Q), может быть определено согласно следующему уравнению:

Q_{отдача тепла образцу}=U*Площадь*(T_{заданная системы}-T_{кипения}),

где

T_{заданная системы} - означает заданную температуру,

T_{кипения} - означает температуру кипения воды,

U*Площадь - означает коэффициент теплоотдачи и площадь.

Температура кипения является фактически постоянной в отдельном местоположении, но может изменяться в различных местоположениях вследствие высоты над уровнем моря и других факторов, таких как погодные условия. Член уравнения U*Площадь должен оставаться относительно постоянным в различных системах, но может незначительно изменяться из-за ухудшения характеристик системы и т.д. Тем не менее, заданные температуры часто варьируют в различных системах. Это может происходить отчасти из-за описанного выше температурного дрейфа термопары. Даже анализаторам одной и той же модели, действующим в одном и том же помещении, могут требоваться различные заданные температуры для получения желаемого содержания влаги. Если в известном уровне техники конкретное содержание влаги не получено, соответствующим образом корректируется заданная температура. Дрейф заданной температуры может иметь разнообразные причины, включающие температурный дрейф термопары, в результате чего постепенно снижается точность термопары. Из-за такого дрейфа заданная температура может отличаться от фактической рабочей температуры, что приводит к несогласованности.

В одном из вариантов осуществления заявителем было обнаружено, что для обеспечения постоянного количества тепла, подводимого к образцу в различных анализаторах, должна поддерживаться равномерно распределенная движущая сила дегидратации, которой является разность между температурой внутри анализатора и температурой кипения. Как описано выше, член уравнения U*Площадь является относительно постоянным в анализаторах одного и того же типа. Соответственно, за счет поддержания равномерно распределенной движущей силы дегидратации можно получать более точные результаты измерений. Как описано далее, заданная температура для каждого анализатора корректируется таким образом, чтобы движущая сила дегидратации оставалась приблизительно постоянной.

На фиг.2 проиллюстрированы профили температуры и содержания влаги нескольких анализаторов в различных местоположениях на территории страны. Каждый профиль получен с использованием контрольного продукта с помощью 39 различных анализаторов в различных точках на территории США. Все контрольные продукты были получены одновременно, в одном и том же месте и были упакованы в центрифужные пробирки во избежание поглощения влаги до анализа каждого образца в различных анализаторах. В качестве анализаторов использовали термогравиметрические анализаторы TGA 701 производства компании Leco Corporation, Сент-Джозеф, штат Мичиган, США. В каждом анализаторе использовались два контрольных образца из партии разового изготовления. Контрольный продукт представлял собой картофельное тесто.

Как было отмечено, в анализаторах использовались контрольные образцы, имевшие приблизительно одинаковое начальное содержание влаги. По левой оси отложен вес образца, который уменьшился или увеличился с течением времени, в пересчете на процентное содержание влаги. Показание содержания влаги с положительным знаком означает потерю влаги, показание с отрицательным знаком означает увеличение содержания влаги. Видно, что показания конечного содержания влаги составляют от около 1,5% до около 1,2%. Соответственно, разброс содержания влаги составляет приблизительно 0,3%. Это означает, что в различных анализаторах получены различающиеся результаты анализа одного и того же образца. Поскольку показания содержания влаги, получаемые с помощью анализаторов, часто используются для регулирования условий обработки с целью получения готового продукта, расхождение в показаниях анализаторов может приводить к значительной неодинаковости продукта. Уменьшение расхождения в показаниях содержания влаги, определяемого анализаторами, снизит неодинаковость продукта. Кроме того, как подробно описано далее, содержание влаги оказывает влияние на множество характеристик готовой продукции, включающих несвежесть, количество дефектов, степень пригорания, образование акриламида, плотность и т.д. Эти и другие характеристики можно лучше корректировать за счет более эффективного регулирования содержания влаги.

На фиг.2 также проиллюстрирован профиль температуры образца. Видно, что каждый анализатор стремится достигнуть заданной температуры. Когда профиль температуры становится горизонтальным, достигается заданная температура. Видно, что заданная температура в различных анализаторах изменяется от около 109°C до около 97°C. Это говорит о неточности датчиков температуры. В качестве примера, один из анализаторов имеет заданную температуру около 97°C, то есть ниже температуры кипения воды. Поскольку из образца испаряется вода, ясно, что анализатор работает при температуре выше 100°C. Соответственно, температура, регистрируемая датчиком, является неправильной. Как было описано, каждая их этих колеблющихся заданных температур выбирается с целью достижения заданного значения содержание влаги. В случае анализатора с заданной температурой 97°C, возможно, что его датчик температуры имеет тенденцию к занижению показаний, в результате чего для достижения желаемого содержания влаги требуется все более низкая заданная температура. Фактическая заданная температура может составлять 105°C, но отображается как 97°C.

На фиг.2 также проиллюстрирован профиль температуры до достижения заданной температуры. Видно, что в некоторых анализаторах превышена заданная температура. Это может происходить отчасти из-за использования различных систем управления для регулирования температуры, а также из-за погрешностей в датчике температуры. Соответственно, образец подвергается воздействию температур, которые могут значительно превышать заданную температуру. Поскольку водяной пар зависит от температуры, нарастающий профиль оказывает влияние на водяной пар образца. Это сказывается на измеренном содержании влаги. Как показано на чертежах, анализаторы имеют различные нарастающие профили. Нарастающим профилем является профиль температуры при достижении заданной температуры.

Помимо уже описанных различий видно, что общее время испытания также различается в каждом случае. Общее время испытания означает общий временной промежуток от момента первой загрузки образца до завершения испытания. В одном из вариантов осуществления испытание завершается, когда скорость изменения содержания влаги достигает заданной величины. Видно, что общее время испытания отличается значительно неодинаковостью, что нежелательно, поскольку при этом увеличивается неодинаковость продукта и контроля готовой продукции.

Известные способы измерения содержания влаги неэффективны по ряду причин. Во-первых, часто требуется время для загрузки всех образцов. В течение этого периода ожидания существует вероятность изменения содержания влаги в образце в результате поглощения образцом влаги из воздуха или ее потери. Специалисты в данной области техники поймут, что изменение содержания влаги зависит от множества факторов, включающих содержание влаги в образце, температуру образца, температуру воздуха, влажность воздуха и т.д. Кроме того, материал может содержать компоненты, которые окисляются или улетучиваются, что также изменяет вес образца и свою очередь изменяет содержание влаги. Следует учесть, что, первый загруженный образец может измениться больше, чем последний загруженный образец, поскольку первый загруженный образец часто подвергается воздействию воздуха в течение более длительного времени, чем последний загруженный образец. Это вносит неодинаковость в систему.

Во-вторых, как было описано, нарастающий профиль является неодинаковым в различных анализаторах. Поскольку водяной пар зависит от температуры, наклон нарастающего профиля влияет на водяной пар образца. В результате изменяется количество и скорость потери влаги, что вносит дополнительную неодинаковость в систему.

В-третьих, как было описано, общее время испытания является неодинаковым в различных анализаторах. В результате некоторые образцы анализируются в течение значительно более длительного времени, чем другие образцы, что может вносить неодинаковость в систему. Заявителями предложено несколько рассмотренных в описании способов, позволяющих преодолеть и устранить неодинаковость нарастающих профилей и общего времени испытания. Кроме того, как описано выше, часто первые загруженные образцы подвергается большему воздействию воздуха, чем последние загруженные образцы. Рассмотренные в описании способы позволяют преодолеть эти и другие колебания содержания влаги в образцах вследствие воздействия воздуха. Наконец, за счет применения рассмотренных в описании способов можно устранить неодинаковость путем преодоления или учета ранее рассмотренных недостатков, таких как неправильные показания датчиков температуры, приводящие к колебаниям заданной температуры.

В одном из вариантов осуществления образцы подвергают тепловому обогащению на протяжении нарастающего профиля. В одном из вариантов осуществления тепловое обогащение предусматривает поглощение влаги образцом до воздействия теплом с целью удаления влаги. Поглощение влаги означает увеличение содержания влаги в образце. Для этого может быть, например, открыта крышка анализатора, чтобы подвергнуть образцы воздействию воздуха. Влажность воздуха может быть изменена, например, с использованием увлажнителя, чтобы получить желаемую влажность. Специалисты в данной области техники поймут, что влажность воздуха может корректироваться с целью регулирования скорости, с которой образец поглощает или отдает влагу. В одном из вариантов осуществления воздух, используемый во время теплового обогащения, имеет относительную влажность от около 0 до около 100%. В другом варианте осуществления воздух имеет относительную влажность от около 50 до около 90%. В другом варианте осуществления воздух имеет относительную влажность от около 60 до около 85%. В одном из вариантов осуществления около 95% воздуха не образует конденсата. Относительная влажность свыше около 80% приводит к агрессивному поглощению влаги. Для продуктов различных типов применимы различные величины относительной влажности. Как было описано, влажность воздуха в лабораторных условиях может регулироваться. В другом варианте осуществления регулируется содержание влаги в анализаторах. В таком варианте осуществления в закрытый анализатор может нагнетаться или по нему может циркулировать влажный воздух для поддержания желаемой влажности. Аналогичным образом, может регулироваться температура воздуха в лаборатории или внутри анализатора с целью корректировки скорости поглощения влаги образцом.

В одном из вариантов осуществления образцы загружаются, как описано ранее. Каждый образец взвешивается, чтобы определить его первоначальный вес. После этого образец выдерживается в течение определенного времени для поглощения влаги до достижения заданного содержания влаги. Это называется тепловым обогащением. Как описано выше, количество времени, необходимое для достижения желаемого содержания влаги, зависит от множества факторов. Как описано далее, в одном из вариантов осуществления тепловое обогащение позволяет уменьшить неодинаковость нарастающего профиля и учесть несогласованности загрузки образцов.

В одном из вариантов осуществления желательно, чтобы содержание влаги в образце увеличилось на около 1%. Специалисты в данной области техники поймут, что для различных продуктов может применяться большее или меньше увеличение содержания влаги. Например, для некоторых продуктов может требоваться увеличение содержания влаги менее чем на 1%, например на около 0,3%, до достижения теплового обогащения. В некоторых вариантах осуществления при увеличении содержания влаги более чем примерно на 10% может измениться характер высвобождения влаги продуктом, что может иметь отрицательные последствия. Это изменение может оказать нежелательное воздействие на показания содержания влаги. В одном из вариантов осуществления с использованием множества образцов они поглощают влагу, пока ее содержание в каждом образце не увеличится по меньшей мере на 1%.

На фиг.3 показан профиль температуры и влажности анализаторов с использованием теплового обогащения. В качестве контрольного образца использовалось тесто для картофельных чипсов, а анализ образца осуществлялся в TGA 701. Показано, что образцы имели начальное нулевое содержание влаги, то есть содержание влаги не изменилось. Образцы выдержались в течение определенного времени до достижения желаемого содержания влаги. Показано, что показание заданного содержания влаги составляет около 1,0%.

На фиг.3 также показан профиль температуры в анализаторе. Показано, что нарастающий профиль не начинается до достижения желаемого содержания влаги в образцах. Иными словами, анализатор не подводит тепло с целью достижения заданной температуры, пока не достигнуто заданное содержание влаги. Видно, что после достижения заданного содержания влаги в образце температура в анализаторе повышается. С повышением температуры образец начинает терять влагу. Соответственно, кривая содержания влаги, которая ранее имела отрицательный наклон, теперь имеет положительный наклон. В определенный момент кривая содержания влаги пересекает ось х, и достигается нулевое показание содержания влаги. В этот момент образец снова имеет первоначальный вес, который он имел до обогащения. Это означает, что образец потерял такое же количество влаги, которое он ранее поглотил. Этот момент именуется начальной точкой после обогащения.

Начальной точкой после обогащения может являться точка на графике, или она может быть рассчитана. Как указано ранее, в одном из вариантов осуществления образцы анализируются с запланированными интервалами. Как было описано, в одном из вариантов осуществления заданный образец анализируется каждые четыре минуты. Соответственно, в некоторых вариантах осуществления первая точка на графике окажется ниже оси х, что указывает на приток влаги, а вторая точка на графике окажется выше оси х, что указывает на потерю влаги. Это означает, что начальная точка после обогащения достигается в определенный момент между первой и второй точками на графике. Для определения момента времени, в который показание содержания влаги является почти нулевым, могут применяться известные из техники способы, такие как интерполяция, регрессия и т.д. В таком варианте осуществления начальная точка после обогащения определяется путем расчета. Расчет может осуществляться вручную или с помощью программного обеспечения.

Что касается профиля температуры, показано, что профиль температуры нарастал к моменту достижения начальной точки после обогащения. Иными словами, заданная температура была достигнута до достижения начальной точки после обогащения. Это обеспечивает ряд выгод. Как описано ранее, температура, профиль температуры и наклон нарастания влияют на содержание влаги. Поскольку заданная температура достигнута или достигнута в пределах допустимого допуска до достижения точки после обогащения, сводятся к минимуму или исключаются отклонения вследствие неодинаковости нарастающих профилей, профилей температуры, наклонов и т.д. Как описано ранее, эти отклонения могут отчасти являться следствием различий в системах управления, оборудовании технологического контроля, датчиках температуры и т.д. в различных анализаторах. Тепловое обогащение устраняет эти различия и позволяет одинаково обращаться с каждым образцом. Соответственно, в одном из вариантов осуществления заданная температура достигается к моменту, когда образец снова имеет первоначальный вес в начальной точке обогащения. Соответственно, каждый образец подвергается воздействию одинаковой температуры. В результате к каждому образцу системой подводится приблизительно одинаковое тепло, определяемое согласно приведенному выше уравнению.

Как описано ранее, в некоторых вариантах осуществления в анализаторах используется множество образцов. В некоторых вариантах осуществления в заданный момент может взвешиваться только один образец. По существу, в одном из вариантов осуществления первый загруженный образец начинает поглощать влагу, пока загружаются остальные образцы. В таких вариантах осуществления заданное содержание влаги в первом образце может достигаться раньше, чем в загруженных позже образцах. В одном из вариантов осуществления желательно обеспечивать достижение заданного содержания влаги в каждом образце, даже если это означает, что в первом образце может быть превышено заданное содержание влаги. Это также может означать, что каждый образец может иметь собственную начальную точку после обогащения. Поскольку в первом образце может быть превышено заданное содержание влаги, его начальная точка после обогащения может достигаться позже, чем у загруженных позже образцов. Это допустимо и лишь влияет на время испытания данного образца, что описано далее.

В одном из вариантов осуществления анализ образцов осуществляется до достижения конечного заданного содержания влаги. В одном из вариантов осуществления показание конечного заданного содержания влаги составляет около 1,3. Это означает, что вес образца снизился на около 1,3%. Момент времени, когда достигается конечное заданное содержание влаги, именуется конечной точкой испытания. Как было указано при описании начальной точки после обогащения, анализируемая точка на графике может не совпадать с конечной точкой испытания. В частности, первая точка на графике может оказаться ниже конечного заданного содержания влаги, а вторая точка на графике может оказаться выше конечного заданного содержания влаги, что означает, что конечная точка испытания находится между первой и второй точками на графике. В таких вариантах осуществления для расчета конечной точки испытания могут применяться ранее рассмотренные способы. В момент окончания испытания определяется или рассчитывается конечный вес образца и, соответственно, содержание влаги в образце.

Промежуток времени между конечной точкой испытания и начальной точкой после обогащения именуется временем испытания. В одном из вариантов осуществления время испытания составляет от около 10 минут до около 3 часов. В одном из вариантов осуществления время испытания составляет около 2 часов. Как описано ранее, количество времени от момента первой загрузки образца в анализатор до конечной точки испытания именуется общим временем испытания. В одном из вариантов осуществления общее время испытания составляет от около 20 минут до около 9 часов. В одном из вариантов осуществления общее время испытания составляет менее около 4 часов. Описанный выше способ обогащения позволяет повышать постоянство и уменьшать изменчивость.

В одном из вариантов осуществления предусмотрен анализ двух или более образцов и сбор данных. В одном из вариантов осуществления предусмотрен анализ до 10 или более образцов и сбор данных. На основании этих данных может создаваться усредненная кривая и определяться среднее время испытания. В одном из вариантов осуществления временем испытания является среднее время испытания, полученное с использованием множества образцов. Затем полученное время испытания может использоваться в последующих испытаниях этого продукта с целью определения момента достижения конечного содержания влаги. В частности, для анализа этого продукта будет использоваться время испытания и показание содержания влаги по окончании времени испытания. В таком варианте осуществления момент окончания испытания наступает в заданное время после начальной точки после обогащения. После этого испытание в течение постоянного заданного промежутка времени может использоваться во множестве сеансов. За счет этого обеспечивается более постоянное время испытания и тем самым более постоянные результаты. Когда говорится о сеансе, это означает, что анализатор осуществляет сбор данных.

На фиг.4 показан профиль температуры и влажности множества анализаторов. В качестве анализаторов используются TGA 701. Образцы, проиллюстрированные на фиг.4, не были подвергнуты тепловому обогащению. Видно, что в отличие от фиг.1 на фиг.4 проиллюстрирована меньшая неодинаковость нарастающего профиля и распределения влаги. Это отчасти является следствием того, что все анализаторы находились в одном местоположении и, соответственно, температура кипения оставалась постоянной во всех анализаторах. Показания анализаторов смещали относительно показаний камеры с принудительной подачей воздуха. Если показания одного из анализаторов отклонялись от показаний камеры с принудительной подачей воздуха более чем на 0,15% содержания влаги, заданная температура корректировалась на 2°C на каждые 0,5% отклонения. На фиг.4 проиллюстрирована неодинаковость нарастающего профиля и кривых обезвоживания. Также проиллюстрирована общая неодинаковость без применения теплового обогащения и смещения результатов относительно стандарта в каждом анализаторе, что подробно описано далее.

На фиг.5 показан профиль температуры и влажности тех же анализаторов, которые показаны на фиг.4, но с применением теплового обогащения. Результаты измерений анализаторов, показанных на фиг.5, не смещали, и вместо этого в них была установлена одинаковая заданная температура 110°C. Видно, что профили обезвоживания на фиг.5 по-прежнему незначительно различаются. Это является следствием погрешности измерений абсолютной температуры анализаторов.

Как показано на фиг.5, образцы в течение определенного времени поглощали влагу. Видно, что одни образцы поглощали влагу в течение около 6500 секунд, а другие образцы поглощали влагу в течение около 4500 секунд. В проиллюстрированном варианте осуществления увеличение времени поглощения оказывало минимальное влияние на профиль образцов. Это отчасти является следствием достижения заданной температуры до начальной точки после обогащения.

На фиг.6 проиллюстрированы две показанные на фиг.4 и 5 кривые обезвоживания, отложенные по одной и той же оси времени. Иными словами, температура и профили обезвоживания на фиг.5 сдвинуты во времени таким образом, что нулевой момент времени является приблизительной начальной точкой после обогащения. Видно, что испытание закаленных образцов (на фиг.5) завершается в одно и то же время. Иными словами, их испытание длится в течение постоянного заданного промежутка времени. Напротив, испытание незакаленных образцов (на фиг.4) завершается в различные моменты времени.

Видно, что сначала наблюдается моментальное расхождение кривых незакаленных образцов. Оно отображено в прямоугольнике 603. Это отчасти является следствием различающихся нарастающих профилей. Спустя короткое время, кривые группы незакаленных образцов сближаются за счет различных движущих сил, заданных путем температурной поправки. Это отображено в прямоугольнике 604. После этого кривые незакаленных образцов снова начинают расходиться из-за значительных различий в движущей силы дегидратации (различий в заданной температуре и температуре кипения) вследствие компенсации неодинаковости нарастающих профилей. Иными словами, поскольку нарастающие профили являлись неодинаковыми, профили обезвоживания также расходятся. Это отображено в прямоугольнике 605. Кривые закаленных образцов также сначала расходятся, как отображено в прямоугольнике 601. Это является следствием различия в движущей силе дегидратации из-за погрешности в измерениях температуры. Напротив, расхождение кривых закаленных образцов остается одинаковым, как показано в прямоугольнике 602, поскольку движущая сила дегидратации остается постоянной.

Видно, что кривые обезвоживания закаленных образцов не пересекаются друг с другом за счет уменьшения неодинаковости нарастающего профиля. По существу, для кривых не требуется компенсация неодинаковости нарастающих профилей. Более точно, ранее показания системы смещались с целью учета неодинаковости их нарастающих профилей. Подвод высокой энергии во время нарастания профиля в одной системе, вероятно, подразумевает более низкую заданную температуру с целью компенсации высоких показаний содержания влаги. Напротив, система с подводом низкой энергии будет иметь более высокую заданную температуру с целью компенсации низких показаний содержания влаги. Поскольку неодинаковость нарастающих профилей устранена, кривые закаленных образцов не пересекаются друг с другом. В отличие от этого кривые обезвоживания незакаленных образцов пересекаются друг с другом. Это отчасти является следствием различий в движущей силе дегидратации, используемой для компенсации неодинаковости нарастающих профилей.

Описанный способ может применяться в отдельном анализаторе или может быть реализован во всех анализаторах заданной системы. В некоторых вариантах осуществления в систему может входить множество анализаторов. В качестве примера, в систему может входить три различающихся анализатора, находящихся на территории страны или по всему миру. Как описано ранее, показания даже анализаторов одинаковой марки и одинаковой модели могут значительно различаться. Как показано на фиг.1, различие в показаниях содержания влаги в продукте у различных анализаторов составляло около 0,3%. Как отмечено ранее, это может приводить к неодинаковости продукта и контроля готовой продукции. По существу, в одном из вариантов осуществления желательно выверять каждый анализатор, чтобы получать более единообразные результаты.

В одном из вариантов осуществления один из анализаторов выбирается в качестве "стандартного анализатора". Термин "стандартный анализатор" означает анализатор, в соответствие с которым приводятся и/или выверяются вспомогательные анализаторы. Термин "вспомогательный анализатор" означает любой анализатор в системе помимо стандартного анализатора. Вспомогательные анализаторы могут находиться на территории страны, в различных странах мира или в том же месте, что стандартный анализатор. В одном из вариантов осуществления каждый анализатор имеет технологический параметр, который может корректироваться. В одном из вариантов осуществления технологический параметр может корректироваться с целью получения желаемого заданного значения.

Чтобы привести вспомогательные анализаторы в соответствие со стандартным анализатором, в одном из вариантов осуществления сначала подвергается анализу партия контрольных продуктов в стандартном анализаторе. Партия контрольных продуктов означает определенное количество одинакового продукта. В одном из вариантов осуществления партия продуктов означает продукт, который измельчен и гомогенизирован с целью сделать его как можно более однородным. В одном из вариантов осуществления партия контрольных продуктов представляет собой достаточное количество продукта для использования во множестве анализаторов. В одном из вариантов осуществления партия продуктов измельчается и помещается в пластмассовый герметизируемый контейнер, такой как центрифужная пробирка. В одном из вариантов осуществления контейнер или партия контейнеров помещается в пакет из высоконепроницаемой пленки. Пакет продувается азотом и герметизируется для предотвращения поглощения или высвобождения влаги. В одном из вариантов осуществления уплотнитель содержит материал, который действует как гидроизолирующий слой. В одном из вариантов осуществления образец помещается в обезвоживающую среду. Так, в одном из вариантов осуществления партия продуктов или образец помещается в контейнер, который герметизируется. Такой способ позволяет соответствующим образом поддерживать приблизительное содержание влаги в каждом образце из партии продуктов. После этого в стандартный анализатор загружается по меньшей мере один образец из партии продуктов. Стандартный анализатор действует, как описано ранее, и подвергает образец анализу. Полученная кривая именуется профилем стандартного анализатора. В одном из вариантов осуществления профилем стандартного анализатора является профиль температуры и обезвоживания. В одном из вариантов осуществления в анализаторе используется описанная ранее стадия теплового обогащения. После этого по меньшей мере один образец из партии продуктов помещается во вспомогательный анализатор, и осуществляется такой же способ. Полученная кривая именуется профилем вспомогательного анализатора и может содержать такие профили, как и профиль стандартного анализатора. После этого сравниваются полученные кривые стандартного анализатора и по меньшей мере одного вспомогательного анализатора. В одном из вариантов осуществления полученные данные вводятся в компьютерную программу, которая смещает результаты измерений по меньшей мере одного вспомогательного анализатора для согласования с профилем, полученным в стандартном анализаторе. Существуют разнообразные объективные критерии, которые могут использоваться, чтобы определять, в достаточной ли мере вспомогательный анализатор согласуется с профилем, полученным в стандартном анализаторе. Специалисты в данной области техники поймут, что результат согласования вспомогательного анализатора со стандартным анализатором зависит от допустимого предела погрешности. Он может быть представлен в количественной форме путем использования коэффициента смешанной корреляции (R²) или других статистических измерений. В одном из вариантов осуществления с показателем стандартного анализатора сравнивается средний показатель содержания влаги в четырех контрольных образцах, измеренный в двух партиях, и, если различие в измеренном содержании влаги составляет менее около 1,0%, вспомогательный анализатор считается согласованным со стандартным анализатором. В других вариантах осуществления различие должно составлять 0,1%. В других вариантах осуществления различие должно составлять менее около 0,05%. В одном из вариантов осуществления процесс смещения результатов является итерационным процессом.

В одном из вариантов осуществления в алгоритме смещения результатов измерений по меньшей мере одного вспомогательного анализатора используются проекции на скрытые структуры (PLS) на кривых обезвоживания и заданной температуры с целью планирования скрытого пространства. В одном из вариантов осуществления вводят профиль обезвоживания и используют его для определения температурного сдвига движущей силы дегидратации относительно другой системы. За счет ввода заданной температуры во вспомогательной системе алгоритм смещения результатов способен сообщать, какая температура должна быть установлена в системе, чтобы, если в ней анализируется контрольный образец, полученная кривая лучше всего соответствовала кривой, полученной при анализе контрольного образца в стандартной системе. В одном из вариантов осуществления стандартная система вносит смещение результатов.

В основу одного из вариантов осуществления положено предположение, согласно которому, хотя абсолютная температура анализатора точно не измеряется датчиком температуры, считается, что различными датчиками температуры могут точно контролироваться относительные изменения температуры. Иными словами, считается, что, хотя датчик температуры правильно не измеряет фактическую абсолютную температуру анализатора, датчики способны обнаруживать относительное изменение температуры. В качестве примера, если показателем датчика температуры является температура 105°C, но фактической рабочей температурой является температура 110°C, измеренная отдельным датчиком температуры, считается, что, если анализатор настроен на работу при температуре 115°C, показанием датчика температуры будет являться температура 110°C. Как описано ранее, разность между заданной температурой и температурой кипения является движущей силой отдачи тепла в анализаторе. По существу, результаты измерений анализатора могут быть смещены даже при неизвестной фактической заданной температуре, если может определяться и регулироваться относительная температура. Результаты измерений анализатора также могут быть смещены даже при неизвестной абсолютной рабочей температуре, если рабочая температура может корректироваться и регулироваться. При этом сводится к минимуму расхождение в показаниях заданной температуры, поскольку заданное значение регулируется, даже если датчик температуры отображает неправильную рабочую температуру. Соответственно, результаты измерений по меньшей мере одного анализатора могут быть смещены, чтобы продублировать стандартный анализатор.

Такое смещение результатов измерений и функционирование системы позволяет непосредственно сравнивать результаты анализаторов, что в случае стандартных методов работы приводило бы к значительной систематической ошибке. Специалистам в данной области техники очевидно множество выгод, которые следуют из этого непосредственного сравнения, включая способность лучше регулировать характеристики продукции, более эффективное сравнение продукции различных предприятий и т.д. Как было описано, в одном из вариантов осуществления все анализаторы обеспечивают поддержание одинакового содержания влаги во всех местоположениях, в которых применяется соответствующее смещение результатов измерений описанным способом. В результате значительно снижается разброс содержания влаги, образующейся во всех системах. Специалисты в данной области техники поймут, что содержание влаги является одной из важных характеристик продукции, которая должна регулироваться у товаров в потребительской расфасовке. Соответственно, описанный способ позволяет лучше регулировать содержание влаги, что обеспечивает множество выгод.

В одном из вариантов осуществления после смещения результатов измерений вспомогательного анализатора, они могут использоваться для создания золотой калибровочной кривой и определения содержания влаги в конкретном продукте. Стандартный анализатор также может использоваться для создания золотого стандарта. В одном из вариантов осуществления подвергается анализу статистически значимое число образцов, и усредняются генерированные кривые с целью создания золотого стандарта. Золотой стандарт отображает расчетный профиль обезвоживания контрольного продукта. Когда результаты измерений всех остальных систем смещены относительно стандартного анализатора, эта кривая должна быть получена в среднем при правильном изготовлении продукта.

В одном из вариантов осуществления, в котором вспомогательный анализатор находится на предприятии, золотой стандарт создается с использованием горячего продукта, изготавливаемого на предприятии. Стандартная система может находиться в штаб-квартире или лаборатории, где невозможно использовать горячий продукт. В одном из вариантов осуществления образец продукта, используемого для создания золотого стандарта, сертифицируют согласно стандартному протоколу и отбирают горячие образцы с производственной линии с целью анализа в системе с заново смещенными результатами измерений. В одном из вариантов осуществления изготовленный, заготовленный, собранный или иначе полученный продукт помещается в анализатор и подвергается анализу. В одном из вариантов осуществления в анализатор помещается продукт, изготовленный на производственной линии.

В одном из вариантов осуществления золотой стандарт дополнительно предписывает время испытания, требуемое для достижения желаемого показания содержания влаги, если систему модернизируют в соответствии с определенными требованиями к содержанию влаги. Например, если в золотом стандарте указано, что время испытания составляет 2 часа, впоследствии образцы анализируются при заданной температуре, определенной алгоритмом PLS смещения результатов, и осуществляется испытание в течение 2 часов после того, как образец снова приобрел первоначальный вес после поглощения влаги из окружающей среды. В таком варианте осуществления вместо испытания до достижения определенного содержания влаги проводят испытание в течение 2 часов. Соответственно, все испытания с использованием конкретного золотого стандарта имеют одинаковую длительность. В других вариантах осуществления может выбираться произвольное время испытания, а полученное показание содержания влаги является установленной технической характеристикой этого продукта. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления вследствие высоты над уровнем моря и ухудшения характеристик вспомогательных систем время испытания может отличаться от времени, прогнозируемого золотым стандартом.

На фиг.7 проиллюстрирован профиль температуры и обезвоживания системы со смещенными результатами. Модель, представленная на фиг.7, создана путем сбора данных и кривых стандартного анализатора при различных температурах. Затем модель использовалась для прогнозирования заданных температур во вспомогательных анализаторах.

Кривые, обозначенные как "стандартные", отображают профили стандартного анализатора, действующего при заданной температуре 110°C. Кривые, обозначенные как "стандартные", являются кривыми, которые пытается воспроизвести модель в остальных вспомогательных анализаторах. Кривые 115 отображают вспомогательный анализатор, в котором анализируется продукт из той же партии продуктов при заданной температуре 115°C. Кривые 100 отображают тот же вспомогательный анализатор, что и кривые 115, в котором анализируется продукт из той же партии продуктов при заданной температуре 100°C. Полученные кривые 115 ввели в модель, чтобы получить для вспомогательного анализатора прогнозируемое заданное значение, при котором вспомогательный анализатор был бы согласован со стандартным анализатором. При использовании кривых 115 и их исходного заданного значения 115°C заданная температура в модели составила 110,1°C. При использовании кривых 100 и их исходного заданного значения 100°С заданная температура в модели составила 109,4°C. Соответственно, при использовании различных кривых для анализатора прогнозируется преимущественно сходная заданная температура. Образцы подвергли анализу в TGA 701, как описано ранее. Эта модель не рассчитана на корректировки с точностью до долей градуса. Иными словами, заданная температура может быть установлена только с округлением до ближайшей целой величины. Следовательно, проверочное испытание проводилось при температуре как 109°C, прогнозируемой на основании кривых 100, так и 110°C, прогнозируемой на основании кривых 115. Кривые 109 отображают вспомогательный анализатор, действовавший при заданной температуре 109°C, а кривые 110 отображают вспомогательный анализатор, действовавший при заданной температуре 110°C.

Среднее конечное содержание влаги для "стандартных" кривых составляло 1,68%. Среднее конечное содержание влаги для кривых 100 составляло 1,51%, а среднее конечное содержание влаги для кривых 115 составляло 1,80%. После применения модели среднее конечное содержание влаги для кривых 109 составляло 1,70%, а среднее конечное содержание влаги для кривых 110 составляло 1,74%. Тем не менее, конечное содержание влаги для кривых 110 было рассчитано с использованием выброса, искажавшего результаты. Специалисты в данной области техники поймут, что влияние таких выбросов может трактоваться статистическими средствами. Кроме того, специалисты в данной области техники поймут, что при увеличении числа испытаний с целью получения более точного среднего результата будет получена более точная модель.

Специалисты в данной области техники поймут, что анализаторы могут применяться в разнообразных целях. В одном из вариантов осуществления анализаторы используются для калибровки производственных датчиков. Производственный датчик включает любой датчик, который измеряет и/или регулирует любой технологический параметр процесса. Как было описано, технологический параметр означает любое состояние, которое может измеряться или регулироваться, включая без ограничения содержание влаги, температуру, давление, время обжаривания и т.д. Технологический параметр также означает ранее рассмотренные характеристики продукта, включающие несвежесть, содержание акриламида и т.д. Как было описано, характеристики продукта часто корректируются путем регулирования технологических параметров.

В одном из вариантов осуществления производственный датчик представляет собой проточный датчик. В одном из вариантов осуществления проточные датчики используются для регулирования функционирования процесса. Тем не менее, образцы периодически испытываются в анализаторах с целью калибровки проточных датчиков. Описанный в изобретении способ обеспечивает более высокую точность и постоянство показаний всех анализаторов в системе. Затем эта точность и постоянство путем калибровки и т.п. придается другому технологическому оборудованию, такому как проточные датчики. В таких вариантах осуществления данные анализаторов передаются производственному датчику. Данные могут передаваться посредством аппаратного обеспечения, беспроводной связи или другим способом, известным из техники. Подразумевается, что данные могут передаваться непосредственно производственному датчику или контроллеру, который управляет производственным датчиком или контролирует его. В одном из вариантов осуществления производственный датчик измеряет по меньшей мере один технологический параметр. Затем технологический параметр, измеренный производственным датчиком, сравнивается с данными, принятыми от анализатора, и с использованием принятых данных калибруется производственный датчик.

В другом варианте осуществления данные, полученные от анализатора, передаются контроллеру, который использует их, чтобы определять, следует ли корректировать технологические параметры. В качестве примера, контроллер может определять, что проточному производственному датчику требуется калибровка. Он также может определять, что, например, требуется увеличить время обжаривания.

Как описано ранее, содержание влаги оказывает влияние на многие характеристики продукта, включая несвежесть, количество дефектов, степень пригорания, образование акриламида, плотность и т.д. Как было описано, эти и другие характеристики можно лучше регулировать путем более эффективной регулировки содержания влаги. Одним из таких примеров служит акриламид. Специалисты в данной области техники поймут, что по мере снижения содержания влаги содержание акриламида возрастает по экспоненте. Соответственно, если содержание влаги повышается, содержание акриламида может значительно снизиться. В одном из вариантов осуществления с использованием обжаренных картофельных чипсов установлено, что при повышении среднего содержания влаги с 1,1 до 1,3% содержание акриламида снижается на 25%.

В одном из вариантов осуществления с использованием обжаренных картофельных чипсов при расхождении в показаниях содержания влаги около 0,4% в определенном продукте с низким содержанием влаги дополнительно образуется около 100-150 част./млрд акриламида. Иными словами, при расхождении в показаниях в 0,4% получают определенный продукт с более низким содержанием влаги, что приводит к образованию дополнительного акриламида. Как показано на фиг.1, расхождение в показаниях содержания влаги в 0,4% ранее было обычным, поскольку показания анализаторов часто отличались нежелательной изменчивостью по рассмотренным в изобретении причинам. Кроме того, поскольку содержание акриламида возрастает по экспоненте по мере снижения содержания влаги, продукт с содержанием влаги на 0,4% меньше, чем желательно, содержит больше акриламида, чем продукт с желательным содержанием влаги. По существу, путем уменьшения этого расхождения в показаниях можно значительно снизить образование акриламида.

В вариантах осуществления, в которых расхождение в показаниях содержания влаги уменьшено до около 0,05%, количество дополнительно образующегося акриламида составляет от около 0 до около 25 част./млрд. В вариантах осуществления, в которых среднее содержание акриламида составляет около 300 част./млрд, увеличение на 30% при расхождении в показаниях содержания влаги в 0,4% снижено до менее 10% при расхождении в показаниях содержания влаги в 0,05%. Специалисты в данной области техники поймут, что могут применяться способы, позволяющие дополнительно уменьшать расхождение в показаниях до величины менее 0,05%. Например, при более широком выборе образцов будет получено более точное среднее значение, что в свою очередь позволит создать более точную модель. Кроме того, большее число образцов предусматривает статистические методы, которые позволяют обнаруживать и исключать нежелательные выбросы, результатом чего также может являться более точная модель. Специалистам в данной области техники известны инструменты и способы создания более точной модели.

Как описано выше, данные, получаемые от анализаторов, могут использоваться на производственной линии с возможностью корректировки управления процессом на основании полученных данных. Соответственно, уменьшение расхождения в показаниях содержания влаги преобразуется в уменьшение расхождения в показаниях управления процессом. Как описано выше, уменьшение расхождения в показаниях анализаторов обеспечивает более жесткий и согласованный контроль управления процессом, что затем может использоваться для регулирования и уменьшения образования, в качестве примера.

Хотя изобретение было конкретно рассмотрено и описано со ссылкой на предпочтительный вариант осуществления, специалисты в данной области техники поймут, что в него могут быть внесены различные изменения по форме и содержанию, не выходящие за пределы существа и объема изобретения.

Дополнительное описание

В качестве дополнительного описания раскрытого изобретения предлагаются следующие пункты.

1. Способ анализа содержания влаги в анализаторе, содержащем по меньшей мере один противовес, при этом способ включает:

а) помещение по меньшей мере одного образца в анализатор,

б) определение первоначального веса по меньшей мере одного образца с помощью противовеса,

в) обогащение по меньшей мере одного образца с целью достижения желаемого содержания влаги,

г) повышение температуры в анализаторе,

д) определение начальной точки после обогащения, в которой восстанавливается первоначальный вес по меньшей мере одного образца;

е) определение содержания влаги по меньшей мере в одном образце в момент окончания испытания.

2. Способ по любому предшествующему пункту, в котором стадия обогащения предусматривает поглощение влаги по меньшей мере одним образцом.

3. Способ по п.2, в котором достижение желаемого содержания влаги предусматривает увеличение содержания влаги по меньшей мере в одном образце на 1%.

4. Способ по любому предшествующему пункту, в котором помещение в анализатор предусматривает помещение в анализатор по меньшей мере двух образцов.

5. Способ по любому предшествующему пункту, в котором помещение в анализатор предусматривает помещение в термогравиметрический анализатор.

6. Способ по любому предшествующему пункту, в котором повышение температуры на стадии г) предусматривает повышение до заданной температуры.

7. Способ по п.6, в котором заданная температура достигается до достижения желаемого содержания влаги на стадии в).

8. Способ по любому предшествующему пункту, в котором повышение температуры на стадии г) происходит после того, как по меньшей мере в одном образце достигнуто показание содержания влаги согласно стадии в).

9. Способ по любому предшествующему пункту, в котором моментом окончания испытания является момент времени, когда по меньшей мере в одном образце достигнуто желаемое показание содержания влаги.

10. Способ по любому предшествующему пункту, в котором момент окончания испытания наступает в заданное время после начальной точки после обогащения.

11. Способ по п.10, в котором заданное время после начальной точки после обогащения является постоянным во множестве испытаний.

12. Способ по п.10, в котором заданное время после начальной точки после обогащения представляет собой испытание в течение заданного промежутка времени.

13. Способ по п.12, в котором испытанием в течение заданного промежутка времени является промежуток времени между начальной точкойи после обогащения и моментом окончания испытания.

14. Способ по п.13, в котором испытание в течение заданного промежутка времени представляет собой среднюю величину множества испытаний по меньшей мере двух образцов в течение заданных промежутков времени.

15. Способ по п.10, дополнительно включающий:

ж) повторение стадий а)-е), при этом заданное время после начальной точки после обогащения является приблизительно одинаковым на стадии е) и на стадии ж).

16. Способ по любому предшествующему пункту, в котором определение начальной точки после обогащения на стадии д) предусматривает расчет начальной точки после обогащения.

17. Способ по п.16, в котором расчет предусматривает интерполирование между точками на графике.

18. Способ по любому предшествующему пункту, в котором определение содержания влаги на стадии е) предусматривает расчет содержания влаги.

19. Способ по п.18, в котором расчет предусматривает интерполирование между точками на графике.

20. Способ по любому предшествующему пункту, в котором определение первоначального веса на стадии б) предусматривает взвешивание по меньшей мере одного образца с помощью противовеса.

21. Способ по любому предшествующему пункту, в котором обогащение на стадии в) предусматривает обогащение в среде с регулируемой влажностью.

22. Способ по любому предшествующему пункту, дополнительно включающий:

ж) передачу данных содержания влаги производственному датчику.

23. Способ по п.22, дополнительно включающий:

з) анализ по меньшей мере одного технологического параметра с помощью производственного датчика.

24. Способ по п.23, дополнительно включающий:

и) калибровку производственного датчика.

25. Способ по п.22, дополнительно включающий:

и) корректировку по меньшей мере одного технологического параметра.

26. Способ смещения результатов измерений анализатора в системе, содержащей:

по меньшей мере два анализатора, которыми являются стандартный анализатор и первый вспомогательный анализатор, и каждый анализатор имеет по меньшей мере один технологический параметр,

при этом способ включает:

а) формирование партии продуктов, содержащей множество образцов, включающих первый образец и второй образец,

б) анализ первого образца в стандартном анализаторе с целью определения профиля стандартного анализатора,

в) анализ второго образца в первом вспомогательном анализаторе с целью определения профиля первого вспомогательного анализатора,

г) сравнение профиля стандартного анализатора с профилем первого вспомогательного анализатора,

д) смещение результатов измерений первого вспомогательного анализатора относительно стандартного анализатора.

27. Способ по п.26, в котором смещение результатов измерений предусматривает использование проекций на скрытые структуры на кривых заданной температуры и обезвоживания.

28. Способ по п.27, в котором заданная температура представляет собой входные данные, а профиль обезвоживания представляет собой выходные данные.

29. Способ по пп.26-28, дополнительно включающий:

е) анализ множества образцов в первом вспомогательном анализаторе с целью получения золотой калибровочной кривой.

30. Способ по п.29, дополнительно включающий:

ж) определение длительности испытания в течение заданного промежутка времени на основании золотой калибровочной кривой.

31. Способ по п.30, дополнительно включающий:

з) анализ по меньшей мере одного образца в первом вспомогательном анализаторе путем испытания в течение заданного промежутка времени.

32. Способ по пп.26-31, в котором анализ на стадии б) предусматривает тепловое обогащение.

33. Способ по пп.26-32, в котором профилем стандартного анализатора является профиль обезвоживания.

34. Способ по пп.26-33, в котором профилем стандартного анализатора является профиль температур.

35. Способ по п.27, в котором стандартным анализатором является термогравиметрический анализатор.

36. Способ по пп.26-35, в котором анализ на стадии б) предусматривает определение содержания влаги.

37. Способ по пп.26-36, в котором формирование партии продуктов на стадии а) предусматривает герметизацию множества образцов.

38. Способ по пп.26-37, в котором формирование партии продуктов на стадии а) предусматривает продувку азотом и герметизацию множества образцов.

39. Способ по пп.26-38, в котором смещение результатов измерений на стадии д) приводит к уменьшению изменчивости показаний содержания влаги.

40. Способ по пп.26-39, в котором смещение результатов измерений на стадии д) приводит к уменьшению образования акриламида.

41. Способ по пп.26-40, в котором стадия смещения результатов измерений предусматривает смещения результатов измерений первого анализатора с целью получения показаний содержания влаги в пределах 0,05% показаний содержания влаги стандартного анализатора.

Изобретение относится к способу для применения в печи-анализаторе, а именно к способу анализа содержания влаги в анализаторе. В одном из вариантов осуществления способа помещают образец в анализатор и определяют его первоначальный вес. Затем образец обогащают, позволяя ему поглощать влагу. Повышают температуру анализатора и определяют начальную точку после обогащения, в которой образец снова имеет свой первоначальный вес. После этого анализатор определяет конечное содержание влаги образца в момент окончания испытания. В одном из вариантов осуществления смещают результаты измерений вспомогательных анализаторов относительно стандартного анализатора, чтобы получить более постоянные результаты. Техническим результатом является уменьшение расхождения в показаниях анализаторов, а также обеспечение возможности жесткого и согласованного контроля управления процессом определения содержания влаги. 24 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ анализа содержания влаги в анализаторе, содержащем по меньшей мере один противовес, при этом способ включает:
а) помещение по меньшей мере одного образца в анализатор,
б) определение первоначального веса по меньшей мере одного образца с помощью противовеса,
в) обогащение по меньшей мере одного образца с целью достижения желаемого содержания влаги,
г) повышение температуры в анализаторе,
д) определение начальной точки после обогащения, в которой восстанавливается первоначальный вес по меньшей мере одного образца;
е) определение содержания влаги по меньшей мере в одном образце в момент окончания испытания.

2. Способ по п.1, в котором стадия обогащения предусматривает поглощение влаги по меньшей мере одним образцом.

3. Способ по п.2 в котором достижение желаемого содержания влаги предусматривает увеличение содержания влаги по меньшей мере в одном образце на 1%.

4. Способ по п.1, в котором помещение в анализатор предусматривает помещение в анализатор по меньшей мере двух образцов.

5. Способ по п.1, в котором помещение в анализатор предусматривает помещение в термогравиметрический анализатор.

6. Способ по п.1, в котором повышение температуры на стадии г) предусматривает повышение до заданной температуры.

7. Способ по п.6, в котором заданная температура достигается до достижения желаемого содержания влаги на стадии в).

8. Способ по п.1, в котором повышение температуры на стадии г) происходит после того, как по меньшей мере в одном образце достигнуто показание содержания влаги согласно стадии в).

9. Способ по п.1, в котором моментом окончания испытания является момент времени, когда по меньшей мере в одном образце достигнуто желаемое показание содержания влаги.

10. Способ по п.1, в котором момент окончания испытания наступает в заданное время после начальной точки после обогащения.

11. Способ по п.10, в котором заданное время после начальной точки после обогащения является постоянным во множестве испытаний.

12. Способ по п.10, в котором заданное время после начальной точки после обогащения представляет собой испытание в течение заданного промежутка времени.

13. Способ по п.12, в котором испытанием в течение заданного промежутка времени является промежуток времени между начальной точкой после обогащения и моментом окончания испытания.

14. Способ по п.13, в котором испытание в течение заданного промежутка времени представляет собой среднюю величину множества испытаний по меньшей мере двух образцов в течение заданных промежутков времени.

15. Способ по п.10, дополнительно включающий:
ж) повторение стадий а)-е), при этом заданное время после начальной точки после обогащения является приблизительно одинаковым на стадии е) и на стадии ж).

16. Способ по п.1, в котором определение начальной точки после обогащения на стадии д) предусматривает расчет начальной точки после обогащения.

17. Способ по п.16, в котором расчет предусматривает интерполирование между точками на графике.

18. Способ по п.1, в котором определение содержания влаги на стадии е) предусматривает расчет содержания влаги.

19. Способ по п.18, в котором расчет предусматривает экстраполирование между точками на графике.

20. Способ по п.1, в котором определение первоначального веса на стадии б) предусматривает взвешивание по меньшей мере одного образца с помощью противовеса.

21. Способ по п.1, в котором обогащение на стадии в) предусматривает обогащение в среде с регулируемой влажностью.

22. Способ по п.1, дополнительно включающий:
ж) передачу данных содержания влаги производственному датчику.

23. Способ по п.22, дополнительно включающий:
з) анализ по меньшей мере одного технологического параметра с помощью производственного датчика.

24. Способ по п.23, дополнительно включающий:
и) калибровку производственного датчика.

25. Способ по п.22, дополнительно включающий:
и) корректировку по меньшей мере одного технологического параметра.