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2024物博會丨化工行業(yè)近紅外光譜傳感物聯(lián)網質量監(jiān)測系統(tǒng)

更新時間:2024-11-28      點擊次數(shù):620

化工品生產事關人民群眾生命財產安全,關系到改革發(fā)展大局穩(wěn)定。無錫迅杰光遠科技有限公司自主研發(fā)近紅外光譜傳感物聯(lián)網系統(tǒng),在化工品生產過程中替代傳統(tǒng)檢測方法,推動化工品生產過程質量管控向智能化、自動化方向發(fā)展,實現(xiàn)生產過程精確控制,降低企業(yè)運營成本、安全風險和環(huán)保壓力。2024年9月,迅杰光遠憑借其在近紅外光譜分析技術領域的貢獻和持續(xù)創(chuàng)新能力,成功獲評國家專精特新“小巨人"。


  瞄準行業(yè)痛點 技術創(chuàng)新煥新檢測流程

  化工品生產過程中,其原料、中間體及產品通常易燃、易爆、有毒,易造成潛在危害。對化工品進行全面、準確的檢測是確保產品質量安全的重要手段。

  然而,傳統(tǒng)的化工品離線分析方法存在取樣滯后、檢測周期長、操作步驟復雜等問題,導致分析結果無法及時反饋給生產過程,影響生產效率、產品質量和安全保障。

  為解決化工行業(yè)發(fā)展痛點,迅杰光遠自主研發(fā)了近紅外光譜分析儀器。該儀器能夠分析物質在近紅外波段的吸收光譜,以此實現(xiàn)物質定性和定量的分析,具有快速、準確和無損的優(yōu)勢。其主要原理是根據(jù)近紅外光對C-H,N-H,O-H等化學基團具有吸收的特性,針對包含這些基團的物質含量高低與近紅外光譜吸收強度的關系,組成成分不同與吸收光譜的形狀特征的不同,進行物質的精確分析,而現(xiàn)在常用的近紅外光譜傳感器采集方式一般分為透射、漫反射和漫透射,無需接觸樣品,不損傷樣品,不消耗樣品,不產生化學廢料,是一種綠色環(huán)保的分析方法。


2024物博會丨化工行業(yè)近紅外光譜傳感物聯(lián)網質量監(jiān)測系統(tǒng)


  基于近紅外光譜分析技術,迅杰光遠構建起近紅外光譜傳感物聯(lián)網系統(tǒng),光譜儀內部的光譜檢測單元將來自樣品的復色光轉換為光譜數(shù)據(jù),光譜數(shù)據(jù)通過網絡回傳至云平臺。數(shù)據(jù)進入云平臺后,經過清洗再分發(fā)至各子系統(tǒng),通過各種算法組合對數(shù)據(jù)進行分析工作,分析結果則在工業(yè)控制系統(tǒng)中可視化顯示。

  該系統(tǒng)實現(xiàn)化工品質量在線監(jiān)控,非接觸測量避免了傳統(tǒng)接觸式測量可能帶來的磨損、污染或破壞等問題,且保護工人安全,提高檢測流程的安全性與穩(wěn)定性,助力化工企業(yè)實現(xiàn)優(yōu)化工藝操作、提升產品品質、降低生產損耗、提高生產效率、減少環(huán)境污染。


  聚焦用戶需求 定制應用實現(xiàn)彎道超車

  在競爭激烈的化工行業(yè),化工品檢測作為確保產品質量與安全性的關鍵環(huán)節(jié),行業(yè)對其重視度日益提高。成立于2016年的迅杰光遠如何在短時間內獲得行業(yè)內認可,是一大挑戰(zhàn)。

  “關鍵在于始終站在用戶的角度思考問題,這不僅是迅杰光遠在近紅外光譜分析領域追上國外頭部企業(yè)的機會,也是獲得客戶信任的根本原因。"迅杰光遠創(chuàng)始人兼CEO閻巍說。

  氨基甲酸酯類農藥是在有機磷酸酯之后發(fā)展起來的合成農藥,一般無特殊氣味,在酸性環(huán)境下穩(wěn)定,遇堿分解,大多數(shù)品種毒性較有機磷酸酯類低。但其中的一個重要合成原料具有強烈刺激性和毒性。某化工企業(yè)正是這種合成原料的主要生產商之一,針對企業(yè)對于該原料的在線檢測需求,迅杰光遠與其合作開展生產過程精餾工段的近紅外光譜傳感物聯(lián)網系統(tǒng)建設,利用整套近紅外光譜檢測方案在線監(jiān)測原料生產,數(shù)據(jù)結果實時傳輸至分散控制系統(tǒng),在中控室即可獲取樣品真實信息,及時發(fā)現(xiàn)生產異常。

  在近紅外光譜傳感物聯(lián)網系統(tǒng)的加持下,該企業(yè)將原先氣相色譜檢測的工作量壓縮了90%,此種有機化合物檢測時間縮短至10秒,分析效率和精確度實現(xiàn)大幅度提高,降低人員出入危險場所頻次,提升企業(yè)安全生產水平的同時實現(xiàn)降本增效。據(jù)統(tǒng)計,每年每臺在線近紅外光譜分析儀為該化工企業(yè)節(jié)約試劑和人工成本約12萬元,產生經濟效益達50萬元。


  做實底層支撐 助力產業(yè)數(shù)智化發(fā)展

  為用戶提供有效適用的定制化服務背后,是迅杰光遠深入研究AI算法優(yōu)化和自動化建模,打造數(shù)字曝光型光譜平臺、雙聚焦透射光柵光譜平臺、微型傅立葉光譜平臺和全自動建模平臺等四大核心技術平臺,開發(fā)基于大數(shù)據(jù)的智能建模及模型評估系統(tǒng),為用戶提供定制化服務的底層支撐。

  以智能建模及模型評估系統(tǒng)為例,近紅外光譜傳感物聯(lián)網系統(tǒng)捕捉到的數(shù)據(jù)信息,通過智能建模及模型評估系統(tǒng)進行高效分析數(shù)據(jù),根據(jù)實時數(shù)據(jù)自動調整模型,確保其準確性和適應性,并根據(jù)分析結果實時優(yōu)化工藝,大幅提升生產效率和產品質量,減少生產過程和質量檢測中的廢液排放,降低環(huán)境污染風險,完善綠色循環(huán)產業(yè)鏈。

  不僅是化工行業(yè),近紅外光譜傳感物聯(lián)網質量監(jiān)測系統(tǒng)還可應用于石油化工、食品加工、醫(yī)療制藥、環(huán)境保護等行業(yè),尤其是在當前大規(guī)模設備更新及國產替代的背景下,迅杰光遠根據(jù)不同企業(yè)實際需求,以近紅外光譜傳感物聯(lián)網質量監(jiān)測系統(tǒng)賦能企業(yè)生產過程的數(shù)智化轉型升級。


目前,迅杰光遠研發(fā)的光譜傳感分析儀器及配套解決方案,已成功在糧油貿易、食品加工、飼料加工、生物制藥、工業(yè)發(fā)酵、精細化工等多個行業(yè)落地。未來,迅杰光遠將持續(xù)進行模型建立和優(yōu)化工作,加強建立統(tǒng)一標準和規(guī)范,確保模型能夠準確反映樣品的特性,并實現(xiàn)模型轉移。


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