Hoe werkt een NIR-sensor? Een diepgaande blik op NIR-technologie.

• Voeding en diëtetiek
• HBO
• Studiejaar 1

Hoe werkt een NIR-sensor? Een diepgaande blik op NIR-technologie.

Leerdoel

Aan het einde van deze les kun je uitleggen hoe een NIR-sensor werkt.

Introduceer het leerdoel van de les.

Wat weet je al over de werking van een NIR-sensor?

Wat is een NIR-sensor?

Een NIR-sensor is een instrument dat de nabij-infrarode straling van een voorwerp meet om de chemische samenstelling te bepalen.

Definieer NIR-sensor en leg kort uit wat het doet.

Hoe werkt een NIR-sensor?

De sensor zendt een onzichtbare straal van nabij-infrarode straling uit en meet de hoeveelheid die wordt gereflecteerd door het object. De gemeten reflectie wordt vervolgens vergeleken met een bibliotheek van bekende reflecties om de chemische samenstelling te bepalen.

Leg uit hoe de NIR-sensor werkt, inclusief de straling die wordt uitgezonden en de bibliotheek van bekende reflecties.

Waarom wordt NIR-technologie gebruikt?

NIR-technologie wordt gebruikt om de chemische samenstelling van materialen te bepalen zonder monsters te hoeven nemen. Het wordt vaak gebruikt in de landbouw- en voedselindustrie om de kwaliteit van gewassen en voedingsmiddelen te meten.

Leg uit waarom NIR-technologie nuttig is en waar het vaak wordt gebruikt.

Toepassingen van NIR-technologie

NIR-technologie wordt gebruikt in de landbouw om de kwaliteit van gewassen te bepalen en in de voedingsindustrie om de voedingswaarde van voedingsmiddelen te meten. Het wordt ook gebruikt in de farmaceutische industrie om de samenstelling van medicijnen te bepalen en in de chemische industrie om de kwaliteit van producten te meten.

Beschrijf enkele toepassingen van NIR-technologie.

Voordelen van NIR-technologie

NIR-technologie is snel, niet-destructief en kan worden gebruikt om de chemische samenstelling van grote hoeveelheden monsters te meten zonder dat er monsters hoeven te worden genomen.

Leg uit wat de voordelen zijn van het gebruik van NIR-technologie.

Beperkingen van NIR-technologie

NIR-technologie kan niet worden gebruikt voor alle materialen en kan fouten opleveren als de monsters niet homogeen zijn of als er ongewenste verontreinigingen in zitten. De technologie kan ook duur zijn om aan te schaffen en te onderhouden.

Beschrijf enkele beperkingen van NIR-technologie.

Voorbeeld van NIR-gebruik in de landbouw

In de landbouw wordt NIR-technologie gebruikt om de kwaliteit van gewassen te meten, zoals het suikergehalte in fruit en de voedingswaarde van diervoeders.

Geef een voorbeeld van het gebruik van NIR-technologie in de landbouw.

Voorbeeld van NIR-gebruik in de voedingsindustrie

In de voedingsindustrie wordt NIR-technologie gebruikt om de voedingswaarde van voedingsmiddelen te meten, zoals het vetgehalte in vlees en de suiker- en zetmeelgehaltes in granen.

Geef een voorbeeld van het gebruik van NIR-technologie in de voedingsindustrie.

Voorbeeld van NIR-gebruik in de farmaceutische industrie

In de farmaceutische industrie wordt NIR-technologie gebruikt om de samenstelling van medicijnen te bepalen en om te zorgen dat de medicijnen consistent zijn in samenstelling.

Geef een voorbeeld van het gebruik van NIR-technologie in de farmaceutische industrie.

Hoe worden NIR-sensoren gekalibreerd?

NIR-sensoren worden gekalibreerd door monsters van bekende samenstelling te meten en de reflecties in de bibliotheek te updaten.

Leg uit hoe NIR-sensoren worden gekalibreerd.

Hoe nauwkeurig zijn NIR-sensoren?

De nauwkeurigheid van NIR-sensoren is afhankelijk van de kwaliteit van de kalibratie en de homogeniteit van de monsters. In sommige gevallen kan de nauwkeurigheid tot op een paar procent nauwkeurig zijn.

Beschrijf de nauwkeurigheid van NIR-sensoren en de factoren die hierop van invloed kunnen zijn.

Hoeveel kost een NIR-sensor?

De kosten van een NIR-sensor variëren afhankelijk van de grootte, kwaliteit en toepassing, maar kunnen variëren van enkele duizenden tot honderdduizenden euro's.

Beschrijf de kosten van een NIR-sensor.

Wat zijn de belangrijkste componenten van een NIR-sensor?

De belangrijkste componenten van een NIR-sensor zijn de lichtbron, de optica, de detector, de elektronica en de computerinterface.

Leg uit wat de belangrijkste componenten zijn van een NIR-sensor.

Hoe kan NIR-technologie worden verbeterd?

NIR-technologie kan worden verbeterd door het gebruik van nieuwe materialen die betere detectoren en optica mogelijk maken, door het verbeteren van de algoritmen die worden gebruikt om de reflecties te analyseren en door het verkleinen van de sensoren zodat ze draagbaar en goedkoper worden.

Beschrijf enkele manieren waarop NIR-technologie kan worden verbeterd.

Wat zijn enkele alternatieven voor NIR-technologie?

Enkele alternatieven voor NIR-technologie zijn Raman-spectroscopie, FTIR-spectroscopie en XRF-analyse.

Beschrijf enkele alternatieven voor NIR-technologie.

Raman-spectroscopie

Raman-spectroscopie maakt gebruik van de verstrooiing van laserlicht om de chemische samenstelling van materialen te bepalen. Het is nuttig voor het analyseren van monsters met onzuiverheden en voor het bepalen van de kristalstructuur van materialen.

Leg uit wat Raman-spectroscopie is en waar het nuttig voor is.

FTIR-spectroscopie

FTIR-spectroscopie maakt gebruik van infrarood licht om de chemische samenstelling van materialen te bepalen. Het is nuttig voor het bepalen van de functionaliteit van materialen en voor het analyseren van monsters met onzuiverheden.

Leg uit wat FTIR-spectroscopie is en waar het nuttig voor is.

XRF-analyse

XRF-analyse maakt gebruik van röntgenstraling om de chemische samenstelling van materialen te bepalen. Het is nuttig voor het analyseren van metalen en andere materialen met hoge atoomnummers.

Leg uit wat XRF-analyse is en waar het nuttig voor is.

Samenvatting

Een NIR-sensor is een instrument dat de nabij-infrarode straling van een voorwerp meet om de chemische samenstelling te bepalen. Het wordt vaak gebruikt in de landbouw- en voedselindustrie om de kwaliteit van gewassen en voedingsmiddelen te meten en kan worden verbeterd door het gebruik van nieuwe materialen en algoritmen.

Vat de belangrijkste punten van de les samen.

Schrijf 3 dingen op die je deze les hebt geleerd.

De leerlingen voeren hier drie dingen in die ze in deze les hebben geleerd. Hiermee geven ze aan wat hun eigen leerrendement van deze les is.

Schrijf 2 dingen op waarover je meer wilt weten.

De leerlingen voeren hier twee dingen in waarover ze meer zouden willen weten. Hiermee vergroot je niet alleen betrokkenheid, maar geef je hen ook meer eigenaarschap.

Stel 1 vraag over iets dat je nog niet zo goed hebt begrepen.

De leerlingen geven hier (in vraagvorm) aan met welk onderdeel van de stof ze nog moeite. Voor de docent biedt dit niet alleen inzicht in de mate waarin de stof de leerlingen begrijpen/beheersen, maar ook een goed startpunt voor een volgende les.