DE10318893A1 - System und Verfahren zur Bestimmung und Verteilung der Inhaltsstoffe in Verpackungsmitteln - Google Patents

System und Verfahren zur Bestimmung und Verteilung der Inhaltsstoffe in Verpackungsmitteln Download PDF

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Abstract

System und Verfahren zur Bestimmung und Verteilung der Inhaltsstoffe in Verpackungsmittel mittels Transmissions- und/oder Reflexionsmessung. In einem optisch geschlossenen Raum 1 sind mindestens eine Lichtquelle 2 und mindestens ein Transmissionsdetektor 3 angeordnet. Der Lichtstrahl 15 durchstrahlt das Verpackungsmittel 5 und/oder die Leuchtquelle 13 und das Fasersondensystem 14 sind so angeordnet, dass es die Reflexionsstrahlung von dem Verpackungsmittel 5 aufnimmt. Über Lichtwellenleiter-Fasern 4 sind sie mit dem UV-VIS-NIR-Spektralphotometer 11 und dem Personalcomputer 12 mit Steuer- und Auswertesoftware verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Bestimmung der Inhaltsstoffe, insbesondere der inhaltstofflichen und farblichen Zusammensetzung in Verpackungsmitteln mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 7.
  • Es ist bekannt, dass Verpackungsmittel neben dem ergonomischen Aspekt als Verpackung hauptsächlich Schutzfunktionen vielfältiger Art übernehmen.
  • Dominierten früher Materialien wie Holz, Leinen, Glas und Papierprodukte, so werden diese heute verstärkt durch die Kunststoffe verschiedenster Art ersetzt. Vor allem in den Bereichen Lebensmittel- und Pharmaindustrie sind in den letzten Jahren revolutionäre 'Umgestaltungen der Verpackungsmitteltechnik erfolgt.
  • Neben einer ständigen Weiterentwicklung herkömlicher Verpackungsmittelgrundstoffe, die mit UV-Absorbern versehen werden, werden heute in vielen Einsatzbereichen herkömmliche Mehrwegsysteme aus Glas durch Kunststoffe ersetzt.
  • Diese Entwicklung verlangt deshalb verstärkt eine Kontrolle dieser neuartigen Verpackungsmaterialien. Hierzu ist es zwingend erforderlich neue Messverfahren zur Kontrolle der Verpackungsmittel zu entwickeln und einzusetzen.
  • Der Stand der Technik und der Verfahrensablauf bei der Kontrolle von Verpackungsmittel ist geprägt durch eine ausschließlich mechanische Einschätzung. Diese wird gegebenenfalls noch durch eine physikalisch-chemische sowie eine visuelle Kontrolle ergänzt. Wichtige Eigenschaften, die für die Langzeitstabilität des Lagergutes verantwortlich zeichnen, werden nicht erfasst. Die farbliche Zusammensetzung der Verpackung als designerisches Element, sowie ihre Bedeutung für die UV-Durchlässigkeit wird, wenn überhaupt rein visuell kontrolliert. Eine Einschätzung der damit verbundenen UV-Durchlässigkeit kann visuell nicht mehr realisiert werden. Bei Einbringung durchsichtiger UV-Blocker versagt diese Methode vollständig.
  • Eine Qualitätskontrolle im Verpackungsmittelbereich sieht zur Zeit wie folgt aus:
    Ein Produzent bestellt Verpackungsmittel für seine Produkte. Der Hersteller der Verpackungsmittel verarbeitet das entsprechende Material zum Beispiel Kunststoffgranulat durch Spritzgießen unter Zusatz von UV-Blocker etc., um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten.
  • Die Eigenschaften der Verpackungsmittel werden durch den Produktionsprozess geprägt. Qualitätsschwankungen im Eingangsbereich, z.B. im Granulat, kann der Produzent nicht oder nur geringfügig kontrollieren. Hinzukommende Prozessschwankungen bei der Herstellung der Verpackungsmittel können zu erheblichen Abweichungen vom Qualitätsnormal führen. Stichprobenartige Untersuchungen können hier nur bedingt Abhilfe schaffen, da der Produktionsausstoß hocheffizienter Anlagen enorm groß ist, so dass bei Fertigungsstörungen in kurzer Zeit ein enormer Ausschuss produziert wird. Im Extremfall wird dieser nicht bemerkt und führt beim Endkunden zu extremem Produktionsausfall mit hohem finanziellem Verlust.
  • Nachteilig ist auch, dass man Schwankungen von Zusatzstoffen für die gewünschten Eigenschaften innerhalb des hergestellten Verpackungsmittels nicht ohne Zerstörung kontrollieren kann. Ein teilweiser UV-Blocker-Verlust, bedingt durch die Extrudierung, wird nicht bemerkt.
  • Treten solche Fehlstellen in dem Verpackungsmittel auf kann es sein, dass bei einem darin abgefüllten Produkt, beispielsweise Milcherzeugnisse nach einigen Tagen Veränderungen des Geschmacks im Sensoriktest des abgefüllten Produktes festgestellt werden. Eine nachträgliche Überprüfung der übermittelten Probenverpackung weist meist nicht ausreichenden bzw. nur einen teilweisen UV-Schutz auf.
  • Hier kann nur durch Einsatz spektroskopischer Untersuchungen an der Verpackung eine eindeutige Qualitätsaussage getroffen werden. Diese Verfahren wurden aber bisher nicht umfangreich eingesetzt. Gründe hierfür waren die hohen Investitionskosten für die erforderliche Hardware, die fehlenden Rechner hoher Leistung sowie die fehlende Prozesstauglichkeit der vorhandenen Spektrometer.
  • Mit dem Einführen der Diodenarraytechnologie, gekoppelt mit moderner Rechnertechnik sind diese Probleme weitgehend beseitigt worden. Dem Markt stehen heute mechanisch kleine, preisgünstige und trotzdem hochempfindliche Spektrometer zur Verfügung. Diese müssen aber an die jeweils erforderliche Messaufgabe angepasst werden, was jedoch noch nicht im ausreichendem Maße erfolgte.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein messtechnisches System und ein Verfahren zur Bestimmung und Verteilung von signifikanten Inhaltsstoffen und farblichen Zusammensetzungen in Verpackungsmittel zu schaffen, das es erlaubt durch Erfassung von Messdaten die Verpackungsmittel im Wareneingang und/oder Warenausgang zu kontrollieren.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 und 7. Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass das System eine spektrale Vermessung der jeweiligen Verpackungsmittel vorzugsweise im Spektralbereich von 200 bis 2200 nm gestattet, wobei dieser Spektralbereich durch folgende Kriterien definiert ist:
    • – UV-Durchlässigkeit und UV-Stabilität als wichtiges Langzeitlagerkriterium,
    • – Homogenität der Farbgestaltung,
    • – Kontrolle der chemischen Zusammensetzung von Kunststoffverpackungen.
  • Dabei ist die Messeinrichtung des Systems in einem spektralen „abgedunkelten" Messraum, einem sogenannten optisch geschlossenen Raum, untergebracht. Vorteilhaft ist es, zur Vermeidung von unerwünschten Reflektionserscheinungen die Flächen des Innenraums optisch schwarz zuhalten.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine Verkleidung mit schwarzem Stoff schon ausreichend ist, wobei Stoffe aus synthetischen Fasern ungeeignet sind. Bevorzugt wird jedoch das Innere des optischen Raumes mit einer Beschichtung mittels einer Farbe, z.B. Optoblack der Firma Labsphere, versehen.
  • Erfindungsgemäß befinden sich in dem optisch geschlossenen Raum bevorzugt zwei optische Messsysteme, die zur vollständigen Untersuchung der Verpackungsmittel wie z.B. Flaschen, Schläuche, Kannen, Folien etc. konzipiert sind.
  • Das eine optische Messsystem ist ein Transmissionsmesssystem, welches gabelförmig gestaltet ist. Die Gabelarme weisen dabei mindestens eine Länge auf, wie die Höhe der Verpackungsmittelproben ist. In oder an dem einem Gabelarm ist möglichst am Ende eine Lichtquelle angeordnet. Der Gabelarm ist dabei im Umfang möglichst klein zu halten, so dass bevorzugt Miniaturlichtquellen, wie Miniaturhalogenlampen zum Einsatz kommen.
  • Im oder am anderen Gabelarm ist eine fokussierende Optik, abgeschlossen mit einem Lichtwellenleiteranschluss zur Aufnahme von flexiblen Lichtwellenleitern (LWL), angebracht. Der Transmissionsmessvorsatz kann somit jeder Messgutform angepasst werden.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass die Gabel selbst mittels Lift vertikal bewegbar ist. Vorzugsweise kommen gesteuerte Schrittmotore zum Einsatz. Dadurch ist es möglich, durch eine Höhenverstellung der Gabel nach unten oder nach oben während der Untersuchung, ein komplettes Profil von dem Verpackungsmittel zu erstellen.
  • Während der Untersuchung befindet sich das Verpackungsmittel bevorzugt auf einer Drehvorrichtung, die vorzugsweise aus einem Drehteller mit optischem Fenster besteht.
  • Ein weiteres optisches Messsystem ist im Boden der Drehvorrichtung, unterhalb des optischen Fensters, angeordnet. Dieses hat die Aufgabe, den Bodenbereich der Verpackungsmittel zu analysieren. Hierzu ist erfindungsgemäß das System als Reflektionsmesssystem konzipiert. Eine unter Null Grad einstrahlende Leuchtquelle, bevorzugt eine Halogenlampe, trägt die Energie in den Bodenbereich des Verpackungsmittels ein. Die dabei entstehende diffusreflektierende Strahlung wird mittels eines Fasersondensystems erfasst.
  • Es hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, das Fasersondensystem ringförmig um die Leuchtquelle oder um den Lichtstrahl der Leuchtquelle anzuordnen.
  • Beide Sondensysteme übertragen ihre Daten über LWL-Fasern auf ein UV-VIS-NIR-Spektrometer. Dabei kann der Datenfluss über den optischen Schalter so gesteuert werden, dass abwechselnd die Daten vom Transmissionsdetektor und vom Reflexionsdetektor vom UV-VIS-NIR-Spektralphotometer empfangen und verarbeitet werden.
  • Das Spektrometer selbst wird mittels Personalcomputers gesteuert, der gleichzeitig die Auswertung der gemessenen Spektren vornimmt. Mittels chemometrischer Betrachtungen werden hier die kalibrierten Inhaltsstoffe ermittelt.
  • Erfindungsgemäß wird die Messung der Verpackungsmittelprobe bevorzugt wie folgt durchgeführt, die an dieser Stelle beispielhaft erläutert ist an einer PET-Flasche:
    Das Verpackungsmittel, z.B. Kunststoffflasche wird mit der Öffnung noch oben auf den Drehteller der Dreheinrichtung gestellt und falls notwendig befestigt.
  • Die Transmissionsmessung wird mit einem 100%-Abgleich gestartet indem kein Material im Strahlengang sich befindet. Die unteren Enden der Arme des Gabelbaums befinden sich oberhalb der Verpackungsmittelprobe, so dass die Lichtquelle und der Transmissionsdetektor sich außerhalb/oberhalb des Probenmaterials befinden.
  • Zum Null-Abgleich wird der Strahlengang unterbrochen. Hierzu wird der Strahlengang zwischen Detektor und Lichtquelle bevorzugt mittels eines Schuttermoduls unterbrochen. Jetzt wird der Gabelarm mit der Lichtquelle mit Hilfe des Liftes in die Flasche gefahren und gleichzeitig der Transmissionsdetektor außerhalb der Flasche auf gleicher Höhe bewegt. Zur gleichen Zeit wird das Verpackungsmaterial, welches sich auf dem Drehteller der Drehvorrichtung befindet, in der Horizontalen gedreht.
  • Synchronisiert mit der Fahrgeschwindigkeit der Arme des Gabelbaums in vertikaler Richtung und der Drehgeschwindigkeit der Verpackungsmittelprobe werden zyklische Messungen durchgeführt und die aufgenommenen Messdaten mittels der LWL-Faser an das Spektrometer geleitet. Die Probe wird dreidimensional gerastert.
  • Über eine Auswertesoftware kann sofort ein entsprechendes Profil der Verteilung der signifikanten Eigenschaften , der Verteilung der interessierenden Inhaltstoffe in der Verpackungsmittelprobe ausgegeben werden.
  • Zur Verbesserung der statistischen Aussage kann die Messung nach dem die Arme des Gabelbaums den unteren Todpunkt erreicht haben, in der entgegengesetzten Richtung wiederholt werden.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass zur Komplettierung der Gesamtaussage mittels des Reflexionsdetektors am Boden der Verpackungsmittelprobe ein weiteres spektrales Diagramm, dass des Bodens des Verpackungsmittel, aufgenommen werden kann.
  • Erfindungsgemäß erlauben die so erfolgten Messungen eine Auswertung in zwei Richtungen.
    • 1. Untersuchung zur reinen Identifizierung des Wareneingangs, in dem die gelieferten Chargen zu einer Musterkollektion überprüft/verglichen werden. In dem Fall können die erfassten Spektren mit einer definierten Datenbibliothek verglichen werden. Die Aussage erfolgt in Form von „Ja" oder „Nein", bezogen auf den definierten Qualitätsstandard.
    • 2. Analyse der Verpackungsmittelprobe auf Inhaltsstoffe. Bevorzugt werden hier die durch die Messungen erhaltenen Spektren zur Bestimmung von chemischen Inhaltsstoffen, die über multivariate Algorithmen kalibriert wurden, herangezogen. Neben der reinen spektralen Aussage, z.B. dass das Verpackungsmittel, beispielsweise eine Flasche, am Hals einen ungenügenden UV-Schutz aufweist, bzw. durch eine unsaubere Farbgestaltung auffällt, kann auch die Verteilung der chemischen Grundinhaltsstoffe gemessen werden. Diese Aussage ist vor allem für den Hersteller der Probe von großem Interesse, da hiermit der Herstellungsprozess charakterisiert werden kann.
  • Erfindungsgemäß kann neben einer reinen Stichprobenuntersuchung vereinfacht auch in weiteren Messanordnungen die Untersuchung durchgeführt werden. In diesem Fall wird über die gesamte Verpackungsmittelprobe eine Transmissionsmessung durchgeführt, in dem die Probe homogen in ihrer Gesamtheit beleuchtet wird. Die transmittierte Strahlung wird dann quasi in der Probe gemessen. Auch hier wird das Ergebnis mittels einer Datenbibliothek verglichen und die Freigabe erteilt oder abgelehnt.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass die spektrale Aussage auch nur auf einzelne Spektralbereiche bezogen werden kann, z.B. nur auf den UV-Bereich bei primärem Interesse an einer UV-Durchlässigkeitskontrolle.
  • Dieses Prinzip eignet sich auch für die Kontrolle von Folien und größeren Verpackungsmitteleinheiten. Folien können hier direkt auf den Drehteller der Messanordnung aufgelegt werden oder mittels eines X-Y-Koordinatentisches im Prozess großflächig erfasst werden.
  • Ein weiterer Vorteil ist, dass das System mit den Messprinzipien in der gleichen Form an Bandanlagen zur Online-Kontrolle eingesetzt werden kann. Die beschriebene Gabelkonstruktion ist entsprechend in der Bandanlage eingepasst. Bei dieser Anordung wird der Arm mit der Lichtquelle nicht in die Öffnung des Verpackungsmittels eingefahren sondern er ist auf der einen Seite des Verpackungsmittels angeordnet. Auf der anderen Seite des Verpackungsmittels ist der andere Gabelarm mit dem Transmissionsdetektor angeordnet, so dass eine Durchstrahlung der Proben erfolgt.
  • Damit das Verpackungsmaterial in der gesamten Höhe messtechnisch und selektiv erfasst wird, werden bevorzugt in oder an dem einen Arm der Gabel vertikal verteilt mehrere Lichtquellen angeordnet und an oder in dem anderen Arm die entsprechende Anzahl Transmissionsdetektoren.
  • Damit die Messung einer Vielzahl von Verpackungsmittelproben kontinuierlich erfolgen kann, befinden sich die Proben nicht auf einem Drehteller einer Drehvorrichtung sondern auf einer Transportvorrichtung, z.B. einem Transportband, so dass diese zwischen den Gabelarmen zur Messung hindurchgeführt werden können.
  • Mittels dieser Lichtquellen- und Detektorkaskade werden die Proben, die sich auf der Transportvorrichtung befinden, in ihrer räumlichen Ausdehnung, der farblichen und inhaltstofflichen Zusammensetzung untersucht.
  • Auch hier können neben Identitätsaussagen, Hinweise auf die Inhaltsstoffe des Probenmaterials ausgewertet werden. Die Messung selbst und die Auswertung der Messung erfolgt mit sehr hoher Geschwindigkeit, um nachfolgend noch eine erforderliche Reaktion (mechanische Selektion) zu erlauben.
  • Die Steuer- und Auswertesoftware kann dann bei einem Fehlbefund sofort notwendige Steuersignale an die Anlagensteuerung übergeben.
  • Zur Verdeutlichung der spektralen Zusammenhänge sind nachfolgend Spektren von Verpackungsmittelproben mit unterschiedlichen Mengen von Inhaltsstoffen beispielhaft dargestellt.
  • Die Abbildung zeigt Spektren von Kondensmilchverpackungsmittel, die stark von der geforderten Eigenschaft einer UV-Sperre abweichen.
  • Figure 00120001
  • In einer weiteren Abbildung wurde der Schwerpunkt auf die Inhaltsstoffe der Verpackungsmittel gelegt, wobei die Untersuchung im NIR-Spektralbereich von 1000 bis 1700 nm durchgeführt wurde.
  • Figure 00120002
  • Mittels geeigneter Eichungen, bei denen die Systeme „trainiert" werden, kann die Fehlmenge eines bestimmten Zuschlagstoffes sehr genau definieren werden.
  • In Kopplung der beiden Betrachtungsweisen, sind sehr genaue Angaben über die konkreten Verpackungsmittel realisierbar.
    •
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich beispielhaft aus der nachfolgend näheren Erläuterungen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.
  • Es zeigen:
  • 1 Schematische Darstellung des Systems mit Gabelbaum
  • 2 Schematische Darstellung des Systems mit Gabelbaum in der Kaskadenanordnung
  • 3 Einfache schematische Darstellung des Systems Nachfolgend sind die selben Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist dargestellt ein optisch geschlossener Raum 1, in der sich ein Gabelbaum 6 befindet, deren Lage über ein Lift 9 vertikal verändert wird. Die Höhenveränderung erfolgt mit einem nicht dargestellten Schrittmotor. Der Gabelbaum 6 hat einen Lichtquellenarm 7, in dem eine Lichtquelle 2 am unteren Ende so angeordnet ist, das diese den Lichtstrahl 15 horizontal in Richtung des Transmissionsdetektors 3 abstrahlt.
  • Der Transmissionsdetektor 3 befindet sich am unteren Ende des Transmissionsdetektorgabelbaums 8. Bei einem Senken des Gabelbaumes 6 wird die Lichtquelle 2 in das Innere des Verpackungsmittels 5 eingebracht. Der aus der Lichtquelle 2 austretende Lichtstrahl 15 durchstrahlt nun das Verpackungsmaterial des Verpackungsmittel 5. Das durch den Transmissionsdetektor 3 empfangene Licht wird mittels der LWL-Faser 4 zum UV-VIS-NIR-Spektralphotometer 11 geleitet. Der Strahlengang kann mit dem vorgeschalteten Schuttermodul für Abgleichzwecke unterbrochen werden.
  • Das gemessene Spektrum wird nun an dem nachgeschalteten Personalcomputer 12 mittels einer Steuer- und Auswertesoftware ausgewertet.
  • Da die Verpackungsmittel 5 sich auf dem optischen Fenster 16 eines Drehtellers einer Drehvorrichtung befinden, werden die Messdaten nicht nur in der vertikalen Richtung ermittelt sondern auch räumlich, über den gesamten Umfang der Verpackungsmittelprobe 5 erfasst.
  • Um zusätzlich zu den Eigenschaften der Wandungen der jeweiligen Verpackungsmittel eine vollständige Aussage über die gesamte Verpackung zu erhalten, ist zur Untersuchung des Bodenbereiches unterhalb des optischen Fensters 16 ein Reflexionsdetektor 20 mit einer Leuchtquelle 13 angeordnet.
  • Der von der Leuchtquelle 13 ausgesendete Lichtstrahl 15 tritt durch das optische Fenster 16 im Drehteller der Drehvorrichtung und trifft auf den Boden des Verpackungsmittels 5.
  • Die Reflektionsstrahlung wird von dem Fasersondensystem 14 aufgenommen und ebenfalls über LWL-Faser 4' an das UV-VIS-NIR-Spektrometer 11 geleitet. Die entsprechend aufgenommenen Messdaten werden über den optischen Schalter 10 an das Spektrometer 11 weitergeleitet.
  • In der 2 ist das Messsystem in der Art verschieden, dass in dem Lichtquellenarm 7 des Gabelbaums 6 mehrere Lichtquellen angeordnet sind, die eine sogenannte Lichtquellenkaskade 18 bilden und in dem Transmissionsdetektorarm 8 mehreren Transmissionsdetektoren angeordnet sind, die eine Transmissionsdetektorkaskade 19 bilden. Aufgrund der vertikalen Anordnung der Lichtquellen und Transmissionsdetektoren erfolgt die Messung in unterschiedlichen vertikalen Ebenen im Verpackungsmittel 5.
  • In diesem Beispiel wird das Verpackungsmittel auf einem beweglichen Transportband 17 einer Transportvorrichtung zwischen den Kaskaden 18, 19 hindurchgeführt. Die Reflektionsmessung am Boden des Verpackungsmittel 5 bleibt erhalten, da das Transportband 17 in dem Bereich der Verpackungsmittel 5 mit einem optischen Fenster 16 ausgestattet ist.
  • In der 3 ist ein weiteres Beispiel dargestellt, in dem in einem optisch geschlossenen Raum 1 oberhalb des Verpackungsmittel mehrere Lichtquellen 2, 2', 2'' , 2''' angeordnet sind, deren Lichtstrahlen nach unten auf bzw. durch das Verpackungsmittel 5 strahlt. Unterhalb des Verpackungsmittel 5 befindet sich der Transmissionsdetektor 3, der den Anteil des Lichtes, welcher das Verpackungsmittel 5 durchdrungen hat, aufnimmt.
  • In diesem Fall wird das Verpackungsmittel 5 auf einem optischen Fenster 16, welches in einem Drehteller einer Drehvorrichtung angeordnet ist, horizontal gedreht, damit möglichst das gesamte Material des Verpackungsmittel 5 bestimmt wird.
  • Das von dem Transmissionsdetektor 3 aufgenommene Licht, wird über ein LWL-Faser 4 an den UV-VIS-NIR-Spektrometer 11 geleitet und die gewonnenen Spektren mittels Personalcomputer 12 ausgewertet.
    • 1
    optisch geschlossener Raum
    2
    Lichtquelle
    3
    Transmissionsdetektor
    4
    Lichtwellenleiterfaser (LWL)
    5
    Verpackungsmittel
    6
    Gabelbaum
    7
    Lichtquellenarm
    8
    Transmissionsdetektorarm
    9
    Lift
    10
    Optischer Umschalter
    11
    UV-VIS-NIR-Spektralphotometer
    12
    Personalcomputer
    13
    Leuchtquelle
    14
    Fasersondensystem
    15
    Lichtstrahl
    16
    optisches Fenster
    17
    Transportband
    18
    Lichtquellenkaskade
    19
    Transmissionsdetektorkaskade
    20
    Reflexionsdetektor

Claims (12)

  1. System zur Bestimmung und Verteilung der Inhaltsstoffe in Verpackungsmittel mittels Transmissions- und/oder Reflexionsmessung dadurch gekennzeichnet, dass in einem optisch geschlossenen Raum (1) mindestens eine Lichtquelle (2) und mindestens ein Transmissionsdetektor (3) so angeordnet sind, das mindestens der Lichtstrahl (15) das Verpackungsmittel (5) durchstrahlt und/oder die Leuchtquelle (13) und das Fasersondensystem (14) so angeordnet sind, dass es die Reflexionsstrahlung von dem Verpackungsmittel (5) aufnimmt und über Lichtwellenleiter-Fasern (4) mit dem UV-VIS-NIR-Spektralphotometer (11) und dem Personalcomputer (12) mit Steuer- und Auswertesoftware verbunden sind.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Lichtquelle (2) an oder in dem Lichtquellenarm (7) und mindestens ein Transmissionsdetektor (3) in oder an dem Transmissionsdetektorarm (8) des Gabelbaums (6) angeordnet sind.
  3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gabelbaum (6) mittels Lift (9) höhenverstellbar ist.
  4. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtquellen (2) und Transmissionsdetektoren (3) kaskadenartig angeordnet sind.
  5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verpackungsmittel (5) auf dem optischen Fenster (16) der Drehvorrichtung oder dem Transportband (17) angeordnet ist.
  6. System nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Fenster (16) in dem Drehteller der Drehvorrichtung oder im Transportband (17) angeordnet ist.
  7. Verfahren zur Bestimmung und Verteilung der Inhaltsstoffe in Verpackungsmittel mittels Transmissions- und/oder Reflexionsmessung dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lichtstrahl (15) von mindestens einer Lichtquelle (2) das Verpackungsmittel (5) durchstrahlt und diesen mindestens ein Transmissionsdetektor (3) aufnimmt und/oder der Lichtstrahl (15) der Leuchtquelle (13) das Verpackungsmittel (5) bestrahlt, wobei die Reflexionsstrahlung von dem Fasersondensystem (14) aufgenommen wird und mindesten ein aufgenommener Lichtstrahl über die Lichtwellenleiter-Faser (4) an das UV-VIS-NIR-Spektralphotometer (11) zum Personalcomputer (12) mit Steuer- und Auswertesoftware geleitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtquelle (2) und Transmissionsdetektor (3) gleichzeitig in vertikaler Richtung verstellt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (2) in den Innenraum des Verpackungsmittel (5) hineingefahren wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Verpackungsmittel (5) in der horizontalen Ebene rotiert und/oder die Lichtquelle (2) und der Transmissionsdetektor (3) in der Höhe gleichzeitig verstellt wird und selektive Messungen vorgenommen werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das das Verpackungsmittel (5) zwischen mindestens einer Lichtquelle (2) und mindestens einem Transmissionsdetektor (3) hindurch bewegt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Das Spektrum mit einer Datenbibliothek verglichen wird.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2924807A1 (fr) * 2007-12-05 2009-06-12 Alessandro Manneschi Dispositif d'analyse de la composition du contenu d'un recipient ameliore.
FR2924806A1 (fr) * 2007-12-05 2009-06-12 Alessandro Manneschi Dispositif d'analyse de la composition du contenu d'un recipient par mesure d'absorption.
DE102008039836A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Manfred Dausch Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Säuregehalts
US9080962B1 (en) 2007-12-05 2015-07-14 Alessandro Manneschi Device for analysing composition of contents of a container by measuring absorption
CN109175200A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 平湖市华兴电子有限公司 用于铆银点机的检测装置
CN112875818A (zh) * 2021-01-23 2021-06-01 贵州省水产研究所 具有抽样检测结构的淡水养殖水质生态修复装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2924807A1 (fr) * 2007-12-05 2009-06-12 Alessandro Manneschi Dispositif d'analyse de la composition du contenu d'un recipient ameliore.
FR2924806A1 (fr) * 2007-12-05 2009-06-12 Alessandro Manneschi Dispositif d'analyse de la composition du contenu d'un recipient par mesure d'absorption.
EP2071320A1 (de) * 2007-12-05 2009-06-17 Alessandro Manneschi Vorrichtung zur Analyse der Zusammensetzung des Inhalts eines Gefäßes
EP2071319A1 (de) * 2007-12-05 2009-06-17 Alessandro Manneschi Vorrichtung zur Analyse der Zusammensetzung eines Gefäßinhalts durch Absorptionsmessung
US9080962B1 (en) 2007-12-05 2015-07-14 Alessandro Manneschi Device for analysing composition of contents of a container by measuring absorption
US9335260B2 (en) 2007-12-05 2016-05-10 Alessandro Manneschi Device for analysing composition of contents of a container
DE102008039836A1 (de) * 2008-08-27 2010-03-04 Manfred Dausch Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Säuregehalts
DE102008039836B4 (de) * 2008-08-27 2012-08-09 Manfred Dausch Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Säuregehalts
CN109175200A (zh) * 2018-07-26 2019-01-11 平湖市华兴电子有限公司 用于铆银点机的检测装置
CN112875818A (zh) * 2021-01-23 2021-06-01 贵州省水产研究所 具有抽样检测结构的淡水养殖水质生态修复装置
CN112875818B (zh) * 2021-01-23 2022-06-17 贵州省水产研究所 具有抽样检测结构的淡水养殖水质生态修复装置

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