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mIRoPort – portables NIR-Spektrometer zur Kunststofferkennung

Mit der Nahen Infrarot-Spektrometrie der IoSys Geräte ist es möglich, nicht-dunkle Kunststoffteile (Folien, Filme, Granulate, fest, geschäumt) aus dem Haushalts- und Verpackungsbereich, aus dem Elektro-/Elektronik- sowie aus dem Automobil-Bereich oder andere Materialien wie Teppiche und Textilien, direkt zu untersuchen.



Das Prinzip der Methode basiert auf der Grundlage der diffusen nahen Infrarot-Reflexionsspektroskopie, bei der das charakteristische Absorptionsverhalten der verschiedenen Kunststoffsorten in dem Spektralbereich ausgenutzt wird. Die Probe wird mit einer breitbandigen Infrarotstrahlung beleuchtet und das von der Messstelle reflektierte Licht mit Hilfe eines Infrarot-Zeilendetektors analysiert. Zur Vermessung transpa-renter Materialien dient eine weiße Keramik, die als Reflexi-onsspiegel hinter der Probe gehalten werden muss.


Zur Kunststoffidentifikation wird der Messkopf einfach auf das zu untersuchende Material angedrückt und die Messung durch Betätigen der Starttaste ausgelöst. Nach der Messung wird das Ergebnis auf dem LCD-Touchdisplay binnen einer Sekunde angezeigt. Die Messpistole ist mit einem 80 cm langen Schutzschlauch zum Gehäuse verbunden. Das tragbare Messgerät beinhaltet die NIR-Spektrometeroptik und den Steuer- und Auswerterechner. Messparameter, wie die Auswahl der Erkennungsmodelle können über das LCD-Touchdisplay getätigt werden. Ein Voltmeter zeigt den aktuellen Ladezustand des Akkus an. Das Messgerät kann auch mit einer externen 5VDC-Stromversorgung betrieben werden.

Bei Verwendung als Tischgerät ist der Anschluss einer ex-ternen Tastatur und eines VGA-Bildschirmes möglich. Über eine USB-Schnittstelle kann ein Datenaustausch vorgenom-men werden. Als Zubehör ist ein akkubetriebener Mini-Plotter zum Ausdruck des Ergebnisses wie auch ein LED-Array zur visuellen Anzeige des Messergebnisses erhältlich. (Maße: LxHxT in mm 280x100x280 mm, Gewicht: 3,8 kg, Anschluss: 100-240 VAC, 50/60Hz). Bei Verwendung als Tischgerät ist der Anschluss einer externen Tastatur und eines VGA-Bildschirmes möglich. Über eine USB-Schnittstelle kann ein Datenaustausch vorgenommen werden. Ein Mini-Plotter zum Ausdruck des Ergebnisses ist integriert (Abmessungen: BHT: 265x135x165 mm, Gewicht: 3,7 kg, Anschluss: 100-240 VAC, 50/60Hz).

Die Identifizierung der Kunststoffsorte erfolgt mittels einer zuvor angelernten Mustererkennung. Hierbei werden die spektralen Informationen der Messung in ein neuronales Netzmodell verarbeitet. Das Ergebnis der Auswertung ist eine prozentuale Wahrscheinlichkeitsangabe für die erkannte Sorte zwischen 0 und 100%.

Die Software ermöglicht es, Spektren detailliert zu betrachten, zu laden, zu speichern und zu editieren. Diese Option erlaubt es selbst eigene Messaufgaben zu entwickeln.

Mit dem mIRoVara ist es möglich, unabhängig von Oberflächenstruktur und Verunreinigung die Erkennung folgender relevanter Kunststoffsorten binnen einer Sekunde vorzunehmen:

PA6/PA66, PA12, PE, PP, ABS, PS, PPO, SAN, PC+PBT, PC, PC+ABS, PBT, PET, PMMA, POM, ABS+PVC, PVC, PE+PA, PE+PET, PP+PET, PLA und Cellulose.

Das Anlernen des Gerätes mit kundeneigenem Material oder aber die Kalibration des Messgerätes für spezielle Applikationen ist nach Absprache möglich.

IoSys - Dr. Timur Seidel 2011