Rotronic AwQuick 水活度快速算法
更新時(shí)間：2024-06-03 點(diǎn)擊次數(shù)：1054次
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)鍵測量指標(biāo)。它通常的測量時(shí)間是10-60分鐘，取決于具體的測量方式。為了滿足客戶希望更快地測量速度，Rotronic推出的Hygrolab，AwEasy等水活度儀都有一個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產(chǎn)品樣品的水活度的準(zhǔn)確預(yù)測.其基本原理是監(jiān)測樣品的平衡過程，快速開發(fā)一種數(shù)學(xué)近似法，進(jìn)而用于對過程最終結(jié)果進(jìn)行早期預(yù)測。這種算法的基本假設(shè)是，如果樣品在測量過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程遵循相同的模式。AwQuick使用了一個預(yù)先存在的樣本平衡過程的數(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。對于每一個新的數(shù)據(jù)點(diǎn)，它都會進(jìn)行一次全新的計(jì)算。每一次計(jì)算都會推動濕度平衡值的預(yù)測。穩(wěn)定的測試會評估連續(xù)的預(yù)測，并確定何時(shí)可以結(jié)束預(yù)測過程。在開始AwQuick測量之前，遵循“如何進(jìn)行水活度（aw）測量"步驟非常重要。此外，在進(jìn)行水活度測量時(shí)，必須確保待測樣品處于室溫（約23-25℃或73-77℉）下，尤其是對于HC2A-AW（-USB）和AwEasy等非溫度控制測量設(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)間的推移保持測量的可靠性。
所有Rotronic設(shè)備都有兩個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不應(yīng)超過每分鐘0.1°C，以便得出測量結(jié)論。同時(shí)，需要一個停留時(shí)間，該停留時(shí)間使用分鐘作為參數(shù)，并且在AwQuick算法啟動測量過程之前是必需的。停留時(shí)間也預(yù)設(shè)為4分鐘（對于HygroLab和AwEasy），這是使用AwQuick模式進(jìn)行初始測量的良好指南，然后可以作為優(yōu)化以后測量的基礎(chǔ)。對于水活度，產(chǎn)品釋放或吸收水分的速率取決于幾個因素，包括產(chǎn)品的物理和化學(xué)特性。這些因素會影響產(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測量的停留時(shí)間可以針對不同的產(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。對于這些情況，可以調(diào)整停留時(shí)間。要確定AwQuick測量是否準(zhǔn)確，應(yīng)執(zhí)行以下步驟：
1. 使用標(biāo)準(zhǔn)AWE測量方法測量樣品：在此測量模式下，通過等待平衡來測量樣品的水活度。此測量耗時(shí)很長（最長可達(dá)45-60分鐘），但很精確。然后將該測量結(jié)果用作AwQuick測量的參考值。
2. 開始第一次AwQuick測量：如上所述，對于第一次AwQuick測量，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。在測量期間，每個新的數(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，則停止該過程。
3. 評估AwQuick測量：為了正確評估AwQuick測量，需將AwQuick算法測量不準(zhǔn)確度也考慮進(jìn)去。與標(biāo)準(zhǔn)AWE測量相比，該不準(zhǔn)確度為±0.005 aw。這意味著，如果標(biāo)準(zhǔn)AWE測量結(jié)果為0.753 aw，則AwQuick測量值應(yīng)至少為0.748 aw，或至多為0.761 aw。如果不是這樣，請?jiān)黾油Ａ魰r(shí)間，確保良好的溫度穩(wěn)定性，然后重新評估AwQuick測量值。
Rotronic AwQuick算法是一種有用且可靠的水活度預(yù)測工具，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。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不同產(chǎn)品特性的適應(yīng)性。定期校準(zhǔn)和遵循測量協(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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