< Terug naar vorige pagina

Project

Kostenefficiënte strategieën voor het bouwen, transfereren en onderhouden van kalibraties voor spectroscopische sensoren op de werkvloer

Kwaliteitscontrole voor inspectie van producten in de industrie vereisen methoden die de concentratie van chemische bestanddelen kwantificeren vooraleer deze gedistribueerd worden naar de consument. Typisch worden deze processen geïmplementeerd met chemische methoden die zowel inefficiënt als destructief kunnen zijn. Door de huidige transities in de industrie worden vandaag de dag methodes toegepast die efficiënter zijn, minder hulpbronnen nodig hebben en niet-destructief zijn voor het materiaal dat wordt geïnspecteerd. Dergelijke methoden zijn gebaseerd op spectroscopie waarbij met behulp van licht een signaal wordt gecapteerd, dat vervolgens kan omgezet worden in een voorspelling over de chemische samenstelling van het product. 

Om deze voorspelling te doen, is er een combinatie van spectroscopie en multivariate kalibratie nodig. Dit laatste betekende één van de grootste doorbraken om de bepaling van de chemische samenstelling van producten te transformeren van een duur en destructief proces naar een snel, niet-destructieve en onmiddellijke kwantificering. De multivariate kalibratiemodellen die hiertoe nodig zijn, worden initieel getraind, en kunnen vervolgens gebruikt worden voor de voorspellingen. Dit is gebaseerd op de relatie tussen de spectrale signalen en de chemische bestanddelen, die hoewel ze fundamenteel bestaat, toch een uitdaging vormt in deze voorspelmodellen. De uitdaging is het verkrijgen van een performant model dat kan worden gebruikt in verschillende (industriële) omgevingen en op de lange termijn kan worden onderhouden. Deze uitdaging wordt fundamenteel opgevangen door de studie voor analytische chemie en statistiek.

Het huidige proefschrift presenteert de ontwikkeling van een efficiënte methodologie om het bouwen, overbrengen en onderhouden van spectroscopiesensoren mogelijk te maken door middel van kalibratiemodellen. Hierdoor worden deze modellen op lange termijn geldig gemaakt met minimale inspanning. De hier gepresenteerde methodologiën bespreken de voorwaarden voor het bouwen van effectieve modellen, performante en efficiënte kalibratieoverdracht en effectief modelonderhoud. Ten eerste wordt de effectieve modelbouw voorgesteld. Hierbij worden antwoorden gegeven rond voorwaarden voor staalselectie voor het verzamelen van referentieanalyses die vervolgens kunnen dienen om de modellen te bouwen. Ten tweede bespreken we hoe de conceptualisering van kalibratieoverdracht opnieuw werd gestructureerd. Daarbij worden eveneens nieuwe algorithms besproken om deze kalibratie overdracht, waarbij modellen van één situatie naar een andere kunnen worden overgedragen, op een efficiente manier mogelijk maken. Ten slotte werd een complementair paradigma voor kalibratie-onderhoud ontwikkeld met specifieke metrieken voor kwantificering van model drift en werden modelupdatestrategieën bestudeerd.

Datum:16 jul 2018 →  24 okt 2022
Trefwoorden:multivariate calibration, quality control, calibration transfer
Disciplines:Andere chemie, Voeding en dieetkunde, Productie van landbouwdieren, Levensmiddelenwetenschappen en (bio)technologie, Analytische chemie, Macromoleculaire en materiaalchemie, Biologische systeemtechnologie, Biomateriaal engineering, Biomechanische ingenieurswetenschappen, Medische biotechnologie, Andere (bio)medische ingenieurswetenschappen, Landbouw, land- en landbouwbedrijfsbeheer, Biotechnologie voor landbouw, bosbouw, visserij en aanverwante wetenschappen, Visserij
Project type:PhD project