12.04.2022 - Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF)

Inspección espectroscópica en línea al 100% para el aseguramiento de la calidad industrial y el control de procesos

El Fraunhofer IAF presenta un sistema de medición basado en el QCL

Garantizar la calidad sin perder tiempo: Las empresas de la industria farmacéutica, química y alimentaria, en particular, dependen del cumplimiento de los más altos requisitos de calidad y, al mismo tiempo, de la optimización de los procesos de producción. Para estas aplicaciones, el Fraunhofer IAF ha desarrollado un sistema de medición integrable en colaboración con el Centro Fraunhofer de Fotónica Aplicada. Utiliza la visión artificial para detectar específicamente las muestras y verificarlas sin contacto en unos pocos milisegundos mediante espectroscopia infrarroja basada en láser.

Con un sistema de medición de espectroscopia infrarroja basado en láser y con capacidad para funcionar en línea, los investigadores del Instituto Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido IAF quieren ayudar a las empresas industriales de los sectores farmacéutico, químico y alimentario a hacer que las medidas de garantía de calidad y los controles de procesos sean más fiables y, al mismo tiempo, más eficientes. El sistema se caracteriza por un diseño flexible y una alta velocidad de escaneo espectral que permite integrarlo en los sistemas de inspección visual existentes, permitiendo una inspección espectroscópica completa.

"El sistema de medición demuestra vivamente el gran beneficio de la espectroscopia infrarroja basada en láser para los sectores industriales en los que los productos tienen que ser verificados o diferenciados de forma fiable y rápida", subraya el Dr. Marko Härtelt, director de proyecto responsable en Fraunhofer IAF.

Espectroscopia de retrodispersión en el infrarrojo medio mediante QCL y escáner de rejilla MOEMS

Las ventajas específicas del sistema se derivan del método de espectroscopia de retrodispersión en el infrarrojo medio con longitudes de onda en el rango de 4 a 12 μm. Dado que los compuestos moleculares tienen líneas de absorción y emisión muy características en este rango espectral, se pueden identificar claramente.

Uno de los componentes principales del sistema de medición es un módulo láser de emisión amplia y exploración espectral rápida. Combina láseres de cascada cuántica (QCL) del Fraunhofer IAF y escáneres de rejilla micro-opto-electromecánicos (MOEMS) del Instituto Fraunhofer de Microsistemas Fotónicos IPMS. El alto brillo de la fuente de luz y las propiedades únicas del escáner MOEMS permiten la espectroscopia infrarroja a una velocidad de un kilohercio.

En el análisis de los resultados de las mediciones, una red neuronal ayuda al sistema a minimizar drásticamente la tasa de error y, al mismo tiempo, el tiempo de medición necesario.

Demostración de uso industrial en LASER World of PHOTONICS 2022

Para ilustrar la capacidad de integración del sistema de medición en los procesos industriales, el equipo del Fraunhofer IAF ha desarrollado un demostrador práctico: Una cinta transportadora mueve doce comprimidos de aspecto idéntico en un blíster común. El dispositivo reconoce el contenido del blíster sin contacto en sólo 300 milisegundos. Los resultados de la detección de cada comprimido individual se muestran inmediatamente en la pantalla conectada, de modo que se pueden clasificar los ejemplares contaminados o cargados de forma defectuosa.

Fraunhofer IAF presentará el demostrador de su sistema de medición basado en QCL en la feria LASER World of PHOTONICS de este año, que se celebrará en Múnich del 26 al 29 de abril de 2022 (pabellón A6, stand 441).

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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