Rotronic AwQuick 水活度快速算法

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Rotronic AwQuick 水活度快速算法

來(lái)源：珠海歐伯特測(cè)控技術(shù)有限公司 2024年06月03日 10:11

水活度是食品、制藥、化妝等行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵測(cè)量指標(biāo)。它通常的測(cè)量時(shí)間是10-60分鐘，取決于具體的測(cè)量方式。為了滿足客戶希望更快地測(cè)量速度，Rotronic推出的Hygrolab，AwEasy等水活度儀都有一個(gè)AwQuick功能，在此功能模式下，4-5分鐘便可以得到可靠的結(jié)果。那么這種算法是如何運(yùn)作的？如何使用它？

AwQuick算法

羅卓尼克 AwQuick算法在達(dá)到實(shí)際平衡之前提供了對(duì)產(chǎn)品樣品的水活度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè).其基本原理是監(jiān)測(cè)樣品的平衡過(guò)程，快速開(kāi)發(fā)一種數(shù)學(xué)近似法，進(jìn)而用于對(duì)過(guò)程最終結(jié)果進(jìn)行早期預(yù)測(cè)。

這種算法的基本假設(shè)是，如果樣品在測(cè)量過(guò)程中受到相同條件的影響，則相同產(chǎn)品的不同樣品的平衡過(guò)程遵循相同的模式。

AwQuick使用了一個(gè)預(yù)先存在的樣本平衡過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)樣品進(jìn)行平衡時(shí)，以規(guī)則的間隔讀取從樣品中獲得的濕度數(shù)據(jù)。定義樣本數(shù)學(xué)模型的參數(shù)是基于這些數(shù)據(jù)計(jì)算的。使用曲線擬合方法達(dá)到這一目的。

對(duì)于每一個(gè)新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，它都會(huì)進(jìn)行一次全新的計(jì)算。每一次計(jì)算都會(huì)推動(dòng)濕度平衡值的預(yù)測(cè)。穩(wěn)定的測(cè)試會(huì)評(píng)估連續(xù)的預(yù)測(cè)，并確定何時(shí)可以結(jié)束預(yù)測(cè)過(guò)程。

準(zhǔn)備進(jìn)行AwQuick測(cè)量

在開(kāi)始AwQuick測(cè)量之前，遵循“如何進(jìn)行水活度（aw）測(cè)量”步驟非常重要。此外，在進(jìn)行水活度測(cè)量時(shí)，必須確保待測(cè)樣品處于室溫（約23-25℃或73-77℉）下，尤其是對(duì)于HC2A-AW（-USB）和AwEasy等非溫度控制測(cè)量設(shè)備。將樣品調(diào)節(jié)到一致的溫度有助于獲得準(zhǔn)確可靠的水活度讀數(shù)。

此外，水活度測(cè)量設(shè)備的定期校準(zhǔn)至關(guān)重要。校準(zhǔn)可確保儀器提供準(zhǔn)確無(wú)誤的讀數(shù)。定期檢查和校準(zhǔn)有助于隨著時(shí)間的推移保持測(cè)量的可靠性。

設(shè)置AwQuick測(cè)量

所有Rotronic設(shè)備都有兩個(gè)AwQuick模式的輸入?yún)?shù)：溫度穩(wěn)定性和停留時(shí)間。溫度穩(wěn)定性以每分鐘°C為單位定義，通常以0.1°C/分鐘的默認(rèn)設(shè)置表示（適用于HygroLab和AwEasy）。這意味著溫度的波動(dòng)不應(yīng)超過(guò)每分鐘0.1°C，以便得出測(cè)量結(jié)論。

同時(shí)，需要一個(gè)停留時(shí)間，該停留時(shí)間使用分鐘作為參數(shù)，并且在AwQuick算法啟動(dòng)測(cè)量過(guò)程之前是必需的。停留時(shí)間也預(yù)設(shè)為4分鐘（對(duì)于HygroLab和AwEasy），這是使用AwQuick模式進(jìn)行初始測(cè)量的良好指南，然后可以作為優(yōu)化以后測(cè)量的基礎(chǔ)。

為AwQuick測(cè)量找到合適的停留時(shí)間

對(duì)于水活度，產(chǎn)品釋放或吸收水分的速率取決于幾個(gè)因素，包括產(chǎn)品的物理和化學(xué)特性。這些因素會(huì)影響產(chǎn)品與周圍環(huán)境達(dá)到平衡的速度，從而影響其整體水活度水平。因此，AwQuick測(cè)量的停留時(shí)間可以針對(duì)不同的產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整。

在90%以上的情況下，4分鐘的停留時(shí)間是足夠的，但在少數(shù)情況下情況并非如此。對(duì)于這些情況，可以調(diào)整停留時(shí)間。要確定AwQuick測(cè)量是否準(zhǔn)確，應(yīng)執(zhí)行以下步驟：

1. 使用標(biāo)準(zhǔn)AWE測(cè)量方法測(cè)量樣品：在此測(cè)量模式下，通過(guò)等待平衡來(lái)測(cè)量樣品的水活度。此測(cè)量耗時(shí)很長(zhǎng)（最長(zhǎng)可達(dá)45-60分鐘），但很精確。然后將該測(cè)量結(jié)果用作AwQuick測(cè)量的參考值。

2. 開(kāi)始第一次AwQuick測(cè)量：如上所述，對(duì)于第一次AwQuick測(cè)量，應(yīng)選擇默認(rèn)設(shè)置溫度穩(wěn)定0.1°C/分鐘和停留時(shí)間4分鐘。在測(cè)量期間，每個(gè)新的數(shù)據(jù)點(diǎn)被重復(fù)，每次都產(chǎn)生新的估值。如果三次連續(xù)的估計(jì)值相差小于0.04%rh，則停止該過(guò)程。

3. 評(píng)估AwQuick測(cè)量：為了正確評(píng)估AwQuick測(cè)量，需將AwQuick算法測(cè)量不準(zhǔn)確度也考慮進(jìn)去。與標(biāo)準(zhǔn)AWE測(cè)量相比，該不準(zhǔn)確度為±0.005 aw。這意味著，如果標(biāo)準(zhǔn)AWE測(cè)量結(jié)果為0.753 aw，則AwQuick測(cè)量值應(yīng)至少為0.748 aw，或至多為0.761 aw。如果不是這樣，請(qǐng)?jiān)黾油Ａ魰r(shí)間，確保良好的溫度穩(wěn)定性，然后重新評(píng)估AwQuick測(cè)量值。

Rotronic AwQuick算法是一種有用且可靠的水活度預(yù)測(cè)工具，因?yàn)樗梢蕴崆傲私鈽颖镜钠胶鉅顟B(tài)，從而快速做出決策。通過(guò)利用預(yù)設(shè)的數(shù)學(xué)模型和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，AwQuick可以生成快速可靠的預(yù)測(cè)。雖然默認(rèn)參數(shù)適用于許多情況，但調(diào)整停留時(shí)間的靈活性確保了對(duì)不同產(chǎn)品特性的適應(yīng)性。定期校準(zhǔn)和遵循測(cè)量協(xié)議進(jìn)一步保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性。

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