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NEW GRANO顆粒分析儀:實(shí)現(xiàn)硬度-粒徑一體化測(cè)定的精密儀器
發(fā)布時(shí)間: 2026-01-04 點(diǎn)擊次數(shù): 87次一、前言
在制藥、食品、化工、新能源材料等對(duì)顆粒性能要求日益嚴(yán)苛的行業(yè)中,僅獲得“粒徑分布”已無法滿足工藝優(yōu)化與質(zhì)量控制需求。顆粒的力學(xué)行為——尤其是硬度——直接影響壓片成型、溶解速率、包衣完整性、運(yùn)輸穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)。日本岡田精工推出的 NEW GRANO 顆粒分析儀,將“單粒硬度測(cè)試”與“圖像法粒徑/粒形表征”集成于同一臺(tái)設(shè)備,可在一次自動(dòng)進(jìn)樣中同步輸出顆粒的壓潰強(qiáng)度、力-位移曲線、粒徑、長徑比、圓度等多維度數(shù)據(jù),為粉體研發(fā)與生產(chǎn)提供“力學(xué)-幾何”雙視角評(píng)價(jià)手段。
二、技術(shù)架構(gòu)與工作原理
雙模態(tài)測(cè)量單元
– 力學(xué)模塊:采用高分辨率壓力傳感器與 0.01 μm 級(jí)位移編碼器,對(duì)單個(gè)顆粒實(shí)施準(zhǔn)靜態(tài)壓縮,實(shí)時(shí)記錄壓潰負(fù)荷與形變量,自動(dòng)生成力-位移曲線,計(jì)算彈性模量、硬度指數(shù)與破碎能。
– 光學(xué)模塊:配置 1200 萬像素高速 CMOS 與遠(yuǎn)心鏡頭,在壓縮前后各采集一幅背光圖像,通過亞像素邊緣檢測(cè)算法獲得投影面積、等效圓徑、長徑比、圓度等 20 余項(xiàng)形態(tài)學(xué)參數(shù)。
一體化流程控制
自動(dòng)進(jìn)樣器將顆粒逐一輸送到測(cè)試位 → 先拍照(粒徑/粒形)→ 立即進(jìn)行壓縮(硬度)→ 再拍照(破碎形態(tài))→ 吹掃殘片 → 下一循環(huán)。全程 <10 s/顆,日處理量可達(dá) 5000 粒以上,滿足實(shí)驗(yàn)室與在線抽檢雙重需求。
數(shù)據(jù)融合算法
內(nèi)置多變量統(tǒng)計(jì)模型,可將“硬度-粒徑”二維散點(diǎn)圖自動(dòng)聚類,識(shí)別離群顆粒;同時(shí)給出硬度-粒徑相關(guān)矩陣,幫助用戶快速判斷原料批次差異、制粒工藝窗口或包衣均勻性。
三、核心性能指標(biāo)
• 粒徑范圍:10 μm – 5 mm(圖像法,可按像素標(biāo)定擴(kuò)展)
• 硬度量程:0.1 mN – 20 N(精度 ±0.5 % FS)
• 位移分辨率:0.01 μm
• 重復(fù)性:粒徑 RSD <1 %,硬度 RSD <2 %(n=20 同一批次)
• 符合法規(guī):21 CFR Part 11、GMP 五級(jí)權(quán)限、審計(jì)追蹤、電子簽名
四、應(yīng)用案例
制藥行業(yè)
在緩釋微丸生產(chǎn)中,NEW GRANO 幫助某跨國藥企將“硬度-粒徑”相關(guān)指數(shù)納入放行標(biāo)準(zhǔn),使壓片分層缺陷率由 1.2 % 降至 0.15 %,年節(jié)約返工成本 120 萬美元。
食品工業(yè)
對(duì)速溶咖啡顆粒進(jìn)行硬度-粒徑雙指標(biāo)監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)硬度 <0.8 N 且粒徑 >450 μm 的顆粒在運(yùn)輸中易碎、細(xì)粉量增加,導(dǎo)致沖泡結(jié)塊。通過優(yōu)化噴霧干燥參數(shù),產(chǎn)品投訴率下降 35 %。
電池材料
磷酸鐵鋰正極顆粒若硬度過高(>15 N),輥壓時(shí)易劃傷鋁箔;過低(<3 N)則壓實(shí)密度不足。利用 NEW GRANO 建立“硬度-粒徑-壓實(shí)密度”三維設(shè)計(jì)空間,極片合格率提升 8 %,循環(huán)壽命提高 10 %。
五、結(jié)論與展望
NEW GRANO 顆粒分析儀通過“力學(xué)-幾何”一體化測(cè)量,突破了傳統(tǒng)粒度儀只能“看外形”或硬度儀只能“測(cè)強(qiáng)度”的單一維度局限,為粉體質(zhì)量控制提供了全新的數(shù)據(jù)范式。未來,隨著 AI 算法的持續(xù)迭代,該設(shè)備有望與近紅外光譜、水分/含油量模塊進(jìn)一步融合,實(shí)現(xiàn)“成分-硬度-粒徑”三模態(tài)在線檢測(cè),助力制藥 4.0 與材料基因組計(jì)劃的快速發(fā)展。
產(chǎn)品中心
Products
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農(nóng)用機(jī)械
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質(zhì)構(gòu)儀
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糖度計(jì)
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測(cè)試儀
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氣泵
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成分分析儀
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分析儀器
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試驗(yàn)機(jī)
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檢查燈
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研磨介質(zhì)球
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光學(xué)儀器
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檢驗(yàn)儀
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鑒別儀
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濃度計(jì)
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涂布機(jī)
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超聲波均質(zhì)機(jī)
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傳感器
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壓力表
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位儀計(jì)
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露點(diǎn)儀
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數(shù)字水平儀
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水分計(jì)
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溫度計(jì)
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厚度計(jì)
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光度計(jì)
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焊接機(jī)
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切割機(jī)
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應(yīng)力儀
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水平儀
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均質(zhì)機(jī)
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診斷儀
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控制器
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馬達(dá)
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去除機(jī)
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零件進(jìn)料器
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研磨計(jì)
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真空計(jì)
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球閥
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點(diǎn)膠機(jī)
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粘度計(jì)
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過濾器
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照度計(jì)
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點(diǎn)焊機(jī)
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混合機(jī)
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伊原電子密度計(jì)
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塑料粒子色選機(jī)
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臭氧儀
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質(zhì)量計(jì)
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錘磨機(jī)
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密度計(jì)
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張力計(jì)
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監(jiān)測(cè)儀
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比色計(jì)
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電導(dǎo)率儀
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冷卻器
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離子計(jì)
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粉碎設(shè)備
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耗材/配件
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傳熱設(shè)備
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測(cè)量/計(jì)量儀器
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大米樣品保存箱
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研究用小型色選機(jī)
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光源
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陶瓷材料
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水質(zhì)檢測(cè)設(shè)備
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物性檢測(cè)設(shè)備
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氣體檢測(cè)儀
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茶葉生產(chǎn)線
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日本進(jìn)口
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行業(yè)專用儀器
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電氣設(shè)備
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加熱裝置
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水產(chǎn)設(shè)備





