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Rotronic AwQuick 水活度快速算法

更新时间:2024-06-03   点击次数:82次
水活度是食品、制药、化妆等行业产品质量控制的关键测量指标。它通常的测量时间是10-60分钟,取决于具体的测量方式。为了满足客户希望更快地测量速度,Rotronic推出的Hygrolab,AwEasy等水活度仪都有一个AwQuick功能,在此功能模式下,4-5分钟便可以得到可靠的结果。那么这种算法是如何运作的?如何使用它?

AwQuick算法


罗卓尼克 AwQuick算法在达到实际平衡之前提供了对产品样品的水活度的准确预测.其基本原理是监测样品的平衡过程,快速开发一种数学近似法,进而用于对过程最终结果进行早期预测。
这种算法的基本假设是,如果样品在测量过程中受到相同条件的影响,则相同产品的不同样品的平衡过程遵循相同的模式。
AwQuick使用了一个预先存在的样本平衡过程的数学模型。当样品进行平衡时,以规则的间隔读取从样品中获得的湿度数据。定义样本数学模型的参数是基于这些数据计算的。使用曲线拟合方法达到这一目的。
对于每一个新的数据点,它都会进行一次全新的计算。每一次计算都会推动湿度平衡值的预测。稳定的测试会评估连续的预测,并确定何时可以结束预测过程。
准备进行AwQuick测量
在开始AwQuick测量之前,遵循“如何进行水活度(aw)测量"步骤非常重要。此外,在进行水活度测量时,必须确保待测样品处于室温(约23-25℃或73-77℉)下,尤其是对于HC2A-AW(-USB)和AwEasy等非温度控制测量设备。将样品调节到一致的温度有助于获得准确可靠的水活度读数。
此外,水活度测量设备的定期校准至关重要。校准可确保仪器提供准确无误的读数。定期检查和校准有助于随着时间的推移保持测量的可靠性。
设置AwQuick测量


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所有Rotronic设备都有两个AwQuick模式的输入参数:温度稳定性和停留时间。温度稳定性以每分钟°C为单位定义,通常以0.1°C/分钟的默认设置表示(适用于HygroLab和AwEasy)。这意味着温度的波动不应超过每分钟0.1°C,以便得出测量结论。
同时,需要一个停留时间,该停留时间使用分钟作为参数,并且在AwQuick算法启动测量过程之前是必需的。停留时间也预设为4分钟(对于HygroLab和AwEasy),这是使用AwQuick模式进行初始测量的良好指南,然后可以作为优化以后测量的基础。
为AwQuick测量找到合适的停留时间
对于水活度,产品释放或吸收水分的速率取决于几个因素,包括产品的物理和化学特性。这些因素会影响产品与周围环境达到平衡的速度,从而影响其整体水活度水平。因此,AwQuick测量的停留时间可以针对不同的产品进行调整。


在90%以上的情况下,4分钟的停留时间是足够的,但在少数情况下情况并非如此。对于这些情况,可以调整停留时间。要确定AwQuick测量是否准确,应执行以下步骤:

1. 使用标准AWE测量方法测量样品:在此测量模式下,通过等待平衡来测量样品的水活度。此测量耗时很长(最长可达45-60分钟),但很精确。然后将该测量结果用作AwQuick测量的参考值。

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2. 开始第一次AwQuick测量:如上所述,对于第一次AwQuick测量,应选择默认设置温度稳定0.1°C/分钟和停留时间4分钟。在测量期间,每个新的数据点被重复,每次都产生新的估值。如果三次连续的估计值相差小于0.04%rh,则停止该过程


3. 评估AwQuick测量:为了正确评估AwQuick测量,需将AwQuick算法测量不准确度也考虑进去。与标准AWE测量相比,该不准确度为±0.005 aw。这意味着,如果标准AWE测量结果为0.753 aw,则AwQuick测量值应至少为0.748 aw,或至多为0.761 aw。如果不是这样,请增加停留时间,确保良好的温度稳定性,然后重新评估AwQuick测量值。


Rotronic AwQuick算法是一种有用且可靠的水活度预测工具,因为它可以提前了解样本的平衡状态,从而快速做出决策。通过利用预设的数学模型和实时数据,AwQuick可以生成快速可靠的预测。虽然默认参数适用于许多情况,但调整停留时间的灵活性确保了对不同产品特性的适应性。定期校准和遵循测量协议进一步保证了结果的准确性和一致性。