Cas de l'huile de palme Seri : Mesure du niveau d'huile comestible et de sirop avec antenne à tige 80 GHz radar

Dans une usine alimentaire, le cycle de nettoyage fait partie du problème de mesure. leçon de spécifications d'une usine de transformation alimentaire: instruments de levage sur les réservoirs de stockage d'huile alimentaire et de sirop de sucre Les médias sont l'huile végétale (diélectrique) et le produit de l'huile végétale (diélectrique). Les produits doivent être conservés dans des réservoirs d'acier inoxydable, nettoyés avec de l'eau chaude, de la vapeur et de l'eau caustique. Les émetteurs de pression différentielle précédents dérivaient parce que leurs lectures dépendent de la densité, qui change. Le remplacement - un radar FMCW 80 GHz avec une tige antenne pour les milieux peu diélectriques et une connexion de procédé hygiénique - mesure directement la surface, de sorte que la densité L'article explique comment les matériaux et la conception peuvent tolérer l'environnement CIP. les décisions de spécifications dans l'ordre où un acheteur les remplit réellement.

Profil du client: Seri Palm Oil Processing Sdn. Bhd. (Malaisie)

Seri Palm Oil Processing Sdn. Bhd. est une usine de raffinage et de fractionnement d'huile de palme en Malaisie exploitant des produits alimentaires les réservoirs de stockage d'huile et de sirop qui alimentent la cuisine par lots. Les instruments de niveau doivent donc survivre au cycle CIP et revenir à une mesure précise immédiatement après le cycle CIP. - tout en manipulant le faible écho radar d'huile alimentaire à faible diélectricité.

2Les réservoirs: huile et sirop dans le même bâtiment

L'usine stocke l'huile végétale et le sirop de sucre dans des réservoirs verticaux en acier inoxydable qui servent la cuisine par lots. L'huile est maintenue suffisamment chaude pour être pompée; le sirop est stocké à température ambiante et mis en lot selon la recette. lieu: solution caustique chaude, rinçage à l'eau et phase de vapeur, délivrée par des boules de pulvérisation CIP. sur chaque réservoir vit donc à travers un cycle que la plupart des capteurs de niveau ne survivent jamais - et il doit revenir à La mesure exacte doit être effectuée immédiatement après, car la mise en lot commence dès que le réservoir est déclaré propre. Les résultats obtenus au cours de la première année de mise en œuvre de la spécification qui ignore le cycle CIP échouent au cours du premier mois, peu importe la qualité des mesures dans un Le réservoir est propre.

3Deux médias, deux problèmes de physique

L'huile végétale a une constante diélectrique d'environ 3, elle ne reflète donc qu'une petite fraction de l'onde radar - l'écho est faible, et seule la bonne fréquence et la bonne conception d'antenne le verront. Les deux médiums exposent les deux couches de l'air à une constante diélectrique mais une densité qui change avec la concentration et la température. Les modes classiques de défaillance de la mesure du niveau: échos faibles provenant de liquides peu diélectriques et échos dépendants de la densité Les solutions doivent gérer les deux et survivre au cycle CIP en haut.

4Pourquoi les émetteurs de pression ont dérivé

Les émetteurs de pression différentielle ont mesuré le niveau de la tête hydrostatique: pression divisée par densité. La méthode est correcte tant que la densité est constante et connue. ont des densités différentes, et la densité du sirop change avec la concentration et la température - donc le même liquide Les résultats de l'inventaire n'ont pas été rapprochés et les lots ont été dosés. Les lignes d'impulsion ont ajouté un deuxième problème: elles avaient besoin de Les appareils à ultrasons testés dans certains réservoirs ont échoué différemment: la vapeur de La phase de CIP a complètement atténué l'impulsion et la mousse de remplissage a produit des sauts. Exigence réelle: mesurer la surface directement, indépendamment de la densité, à l'aide de vapeur et de mousse.

5La spécification cachée: survivre au cycle CIP

Le cycle CIP est la spécification qui filtre la plupart des instruments et devrait être inscrit dans l'offre L'instrument doit résister à la chaleur caustique à courte distance des boules de pulvérisation, à la vapeur à son boîtier et son entrée de câble, ainsi que le cycle thermique - puis mesurer avec précision dans les minutes qui suivent la fin du cycle. Il s'agissait d'une première étape: une connexion hygiénique sans fissure (clampe ou bride sanitaire) dans le matériel approuvé pour le contact avec les aliments, de sorte que l'instrument soit nettoyé avec le réservoir au lieu d'être retiré. Deuxièmement, un matériau d'antenne tolérant la vapeur et la chaleur caustique - PTFE ou une face revêtue. Pour le lavage, il est préférable d'utiliser des appareils de lavage de surface (IP66/IP67) qui ne sont pas des accessoires, mais qui font la différence L'interface hygiénique doit être sans fissure. pour une raison physique: une fissure abrite le produit et les bactéries et est inaccessible par le spray CIP, qui est pourquoi la géométrie des connexions fait partie des spécifications de sécurité alimentaire, et non pas un détail esthétique.

Instruments Qinwei recommandés pour cette application

7L' antenne à tige et l' écho à faible diélectricité

Une fois l'exigence CIP établie, la conception de la mesure a pu être poursuivie. La raison en est que la bande de 80 GHz concentre plus d'énergie dans un un faisceau plus étroit, qui aide à renvoyer un écho utilisable de l'huile; la tige agit comme un guide d'onde court qui concentre La vapeur n'est pas un facteur de Le problème pour les micro-ondes est le même que pour les ultrasons - le signal passe par la vapeur et le condensat de lumière, donc Le même émetteur mesure le sirop sans la reconfiguration, parce que la constante diélectrique plus élevée du sirop ne fait que renforcer l'écho.

8. La fiche de configuration

La configuration a été délibérément minimale. Le seuil d'écho a été défini pour les supports à faible diélectricité Les réservoirs d'huile ont donc été détectés de manière fiable; le seuil standard suffisait pour le sirop. La direction de remplissage a été réglée sur quelques secondes pour réduire les turbulences de remplissage et le bruit induit par la mousse. de sorte qu'un écho perdu - par exemple au cours de la phase de vapeur de CIP - conduit la sortie à un état défini le PLC Cette configuration unique empêche la cuisine par lots de de dosage sur de fausses données après un cycle de nettoyage.

9Installation hygiénique

L'installation a respecté à la fois les mesures et le programme d'hygiène. connexion avec la tige située sous la buse dans le réservoir, éloignée de la pulvérisation directe de la boule de pulvérisation CIP La direction de l'antenne, si possible, est un petit détail qui prolonge la durée de vie de l'antenne en empêchant l'explosion caustique de la face. La longueur a été vérifiée pour atteindre au-dessous de la buse, mais rester à l'écart de la sortie inférieure et de tout agitateur. L'instrument a été monté verticalement; une antenne inclinée modifie la distance mesurée. Le câble a coulé dans un conduit avec un goutte à goutte La boucle de condensation ne pouvait pas entrer dans le boîtier.

10. Mise en service avec une CIP en direct

La mise en service couvrait à la fois le cycle de mesure et le cycle de nettoyage, car les deux font partie de la charge. la carte du spectre vide et la carte du faux écho ont été enregistrées avec le réservoir vide et propre; la sortie de niveau a été vérifiée contre une plongée ou des lots pesés à deux ou trois niveaux - sur l'huile, l'accord dans environ +/-5 mm est La courbe de l'écho est la courbe de l'écho de l'appareil, et la courbe de l'écho est la courbe de l'appareil. a été surveillé pendant la phase de vapeur: l'émetteur doit signaler l'état de "mesure indisponible" défini, Le seuil d'écho et l'amortissement ont été ajustés si le niveau d'écoulement est supérieur ou inférieur à un faux niveau, et récupèrent correctement lorsque la vapeur s'évapore. La phase de vapeur a produit des échos marginaux. Enfin, l'intégration du PLC par lots a été testée de bout en bout - niveau les valeurs, les diagnostics et les états d'alarme atteignant correctement le système de contrôle.

Pourquoi choisir les instruments de Qinwei?

Xi'an Qinwei Instrument Factory (marque QINWEIYB) est un fabricant créé en 2010 spécialisé dans Il s'agit d'une entreprise qui exploite des machines d'automatisation industrielle, emploie 500 à 800 personnes et exporte 50% à 60% de sa production dans le monde. Qinwei offre des radars à antenne à tige optimisés pour les médias peu diélectriques, les processus sanitaires Tous les instruments sont calibrés en usine avec des certificats traçables; MOQ commence à partir de 1 jeu, la livraison est de 5 à 8 jours ouvrables et la personnalisation OEM / ODM est Il est soutenu.

12Ce que la cuisine a vu

Après mise en service, le changement est apparu en premier dans la fiche de rapprochement. - la densité a été supprimée de l'échantillon, La phase de vapeur du CIP n'a plus produit de fausses lectures; l'instrument a signalé l'indisponibilité de la phase de vapeur du CIP. L'inventaire a pu être rapproché de celui des autres produits. avec des livraisons pesées - ce que l'installation DP dépendante de la densité ne pouvait pas faire de manière cohérente. Les chiffres de rapprochement spécifiques au site ne sont pas fournis; la conception a supprimé les trois sources d'erreur - densité, la vapeur et la mousse - de sorte que le cycle de nettoyage n'interrompe plus une mesure fiable.

13La valeur de l'ingénierie et les applications qui en découlent

La chaîne de valeur dans une usine alimentaire est directe: l'indépendance de la densité élimine les erreurs de lotissement et protège la recette la consistance; la tolérance au CIP élimine le travail de retrait, de séchage et de réinstallation des instruments; conception hygiénique La conception de l'écho faible signifie que le cas plus dur (huile) est mesuré comme La même configuration s'applique aux huiles essentielles et comestibles, aux sirops, aux mélasses, les jus et autres denrées alimentaires liquides dans les réservoirs de stockage et de lotissement, ainsi que dans les réservoirs où la vapeur de CIP est évacuée, Pour les supports très visqueux ou collants qui recouvrent les antennes, vérifiez le comportement d'auto-nettoyage avant installation; lorsque les réservoirs contiennent de l'alcool ou des solvants dans des zones classifiées, spécifier la version Ex-rated de la même Lorsque vous demandez un devis pour la mesure du niveau de qualité alimentaire, indiquez le produit et sa valeur typique. la température, la hauteur du réservoir et la taille de la connexion, si le CIP à vapeur est utilisé et la norme sanitaire; requis pour la connexion de processus.