Rotronic AwQuick 水活度快速算法

來源：珠海歐伯特測控技術有限公司 2024年06月03日 10:11

水活度是食品、制藥、化妝等行業產品質量控制的關鍵測量指標。它通常的測量時間是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果。那么這種算法是如何運作的？如何使用它？

AwQuick算法

羅卓尼克 AwQuick算法在達到實際平衡之前提供了對產品樣品的水活度的準確預測.其基本原理是監測樣品的平衡過程，快速開發一種數學近似法，進而用于對過程最終結果進行早期預測。

這種算法的基本假設是，如果樣品在測量過程中受到相同條件的影響，則相同產品的不同樣品的平衡過程遵循相同的模式。

AwQuick使用了一個預先存在的樣本平衡過程的數學模型。當樣品進行平衡時，以規則的間隔讀取從樣品中獲得的濕度數據。定義樣本數學模型的參數是基于這些數據計算的。使用曲線擬合方法達到這一目的。

對于每一個新的數據點，它都會進行一次全新的計算。每一次計算都會推動濕度平衡值的預測。穩定的測試會評估連續的預測，并確定何時可以結束預測過程。

準備進行AwQuick測量

在開始AwQuick測量之前，遵循“如何進行水活度（aw）測量”步驟非常重要。此外，在進行水活度測量時，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備。將樣品調節到一致的溫度有助于獲得準確可靠的水活度讀數。

此外，水活度測量設備的定期校準至關重要。校準可確保儀器提供準確無誤的讀數。定期檢查和校準有助于隨著時間的推移保持測量的可靠性。

設置AwQuick測量

所有Rotronic設備都有兩個AwQuick模式的輸入參數：溫度穩定性和停留時間。溫度穩定性以每分鐘°C為單位定義，通常以0.1°C/分鐘的默認設置表示（適用于HygroLab和AwEasy）。這意味著溫度的波動不應超過每分鐘0.1°C，以便得出測量結論。

同時，需要一個停留時間，該停留時間使用分鐘作為參數，并且在AwQuick算法啟動測量過程之前是必需的。停留時間也預設為4分鐘（對于HygroLab和AwEasy），這是使用AwQuick模式進行初始測量的良好指南，然后可以作為優化以后測量的基礎。

為AwQuick測量找到合適的停留時間

對于水活度，產品釋放或吸收水分的速率取決于幾個因素，包括產品的物理和化學特性。這些因素會影響產品與周圍環境達到平衡的速度，從而影響其整體水活度水平。因此，AwQuick測量的停留時間可以針對不同的產品進行調整。

在90%以上的情況下，4分鐘的停留時間是足夠的，但在少數情況下情況并非如此。對于這些情況，可以調整停留時間。要確定AwQuick測量是否準確，應執行以下步驟：

1. 使用標準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。此測量耗時很長（最長可達45-60分鐘），但很精確。然后將該測量結果用作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，應選擇默認設置溫度穩定0.1°C/分鐘和停留時間4分鐘。在測量期間，每個新的數據點被重復，每次都產生新的估值。如果三次連續的估計值相差小于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算法測量不準確度也考慮進去。與標準AWE測量相比，該不準確度為±0.005 aw。這意味著，如果標準AWE測量結果為0.753 aw，則AwQuick測量值應至少為0.748 aw，或至多為0.761 aw。如果不是這樣，請增加停留時間，確保良好的溫度穩定性，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測工具，因為它可以提前了解樣本的平衡狀態，從而快速做出決策。通過利用預設的數學模型和實時數據，AwQuick可以生成快速可靠的預測。雖然默認參數適用于許多情況，但調整停留時間的靈活性確保了對不同產品特性的適應性。定期校準和遵循測量協議進一步保證了結果的準確性和一致性。

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