案例分析2：优化研磨机设置

图2 的数据显示，一旦确定了目标的粒度分布状况，即可将其用来支持生产线上研磨机的设置，确保从研磨盒中出来的研磨颗粒能直接调制出令目标客户群体满意的研磨咖啡。在本实验中，粒度大小的测量结果可以反映研磨机磨片间隙的大小。调低设置参数相当于缩小上述间隙，可以观察到生产出的颗粒比较精细。激光衍射数据可以有效追踪研磨机间隙对粒度分布产生的影响，从而为满足特定要求进行操作提供了坚实的基础。对于喜欢意式浓缩咖啡苦味的客
户群体而言，参数设置1 比较好，而较高的参数设置则会产生比较香滑的咖啡。

图2：提高设置参数相当于调宽研磨机间隙，从这张研磨机参数设置调查表中可见，调高设置参数可使研磨颗粒变粗。

案例3： 实时的研磨机质量控制

在意大利Mignagola di Carbonera 的生产现场，德龙（De’Longhi，世界咖啡机领先生产商之一）已经跨出重要的一步，通过安装在线激光衍射测量装置，为全自动咖啡机的研磨机提供实时的质量控制。具体而言就是要在与生产线动态一致的时间框架内，实现100%可数据量化的品控测试。事实证明，在按照需要对产品进行合格/不合格的实时监测中，在线测量十分重要。

图3 显示了在线粒度分析仪处于安装位置、位于测试工作台下方和操作人员查看屏幕时的状态。测试时首先流水线上的工人将新鲜的咖啡豆倒进研磨机中，启动测试程序。研磨机开始工作，产出的研磨咖啡流出研磨腔，向下流进分析仪；接着文丘里单元将样品分散送入仪器的测量区域。当研磨咖啡来到测量区域时，激光照射到样品并发生散射，无需人工干预即可自动触发测量。分析结束时，也会以同样的方式进行。

图3：在线粒度分析仪（Insitec，马尔文仪器）可以在生产线上为研磨机提供实时的品质控制测量（左图）。简单呈现的测量结果直接通知操作人员，需要对齿轮进行什么程度的调节，从而使研磨机的工作达到规定的要求，在这个案例中，只需将齿轮调节一圈即可（如右图所示）。

尽管是对粒度分布数据进行测量，这种技术最具特点的地方还在于数据呈现的方式是按照测试的要求进行准确定制的。操作人员需要集中关注的是屏幕上的绿色区域，它显示研磨机的性能是否符合要求，如果不合要求，则要求齿轮转多少圈才能将问题纠正过来。上述测试指南是通过在软件中对比测量过的粒度与既定标准自动生成的。执行任何一个改正措施后，都会进行再次测试。

将分析方案细化到这种程度的简洁和高效需要在开始时花一些功夫，但最终制定出来的方案是非常成功的。尽管测量的过程只需几秒钟并且所需使用的咖啡样本数量也比较少，但测量所产生的结果却非常稳健而具有代表性。因为研磨机测试采用了真实的咖啡样本，样品粒度较小，因而具有降低测试持续成本的明显优势。我们对每台研磨机都进行测试，当它们离开测试台时，都带有了一整套能够验证其性能的数据测试结果。

在实际应用中，如今的测试方法都已经变得程序化且非常直接，并将人工误差控制在最小范围。Insitec 是一种极其可靠的系统，在行业内多年的应用案例也充分证明了这一点。操作人员每周都会对分析仪进行清理，这项简单的任务只需花费区区几分钟的时间；除此以外，该系统几乎不需要什么其它的维护。随着生产规模的扩大，新的流水线的不断添置，生产商在每个研磨区域都配备了专用的在线粒度分析仪。

结论

近几十年来，激光衍射法日趋成熟，迄今为止已经发展成为功能多样而又强大的工业粒度分析技术。以丰富的想象探索其潜在可能的用户可以获得及时而又强大的粒度尺寸数据，从而对从初始研发到日常生产周期各阶段形成支持。上述将激光衍射技术应用于咖啡粒度测量的探索彰显了这种战略的潜在优势，以及对那些以极高端产品和工艺性能为目标的用户所带来的价值。