مورد روغن پام سری: اندازه گیری سطح مخزن روغن غذایی و آبمیوه با رادار 80 گیگاهرتز

در یک کارخانه مواد غذایی، چرخه تمیز کردن بخشی از مشکل اندازه گیری است. این مقاله حول یک درس مشخصات از یک کارخانه فرآوری مواد غذایی سازماندهی شده است: ابزارهای سطح بر روی مخازن ذخیره روغن خوراکی و شربت شکر باید قبل از اینکه مجاز به اندازه‌گیری چیزی باشند، در چرخه CIP زنده بمانند. رسانه ها روغن نباتی (ثابت دی الکتریک تقریباً 3) و شربت، در مخازن فولاد ضد زنگ تمیز شده با سوزاننده داغ، آب و بخار هستند. فرستنده های فشار دیفرانسیل قبلی به دلیل اینکه خوانش آنها به چگالی بستگی دارد که بین محصولات تغییر می کند، حرکت می کند. دستگاه های اولتراسونیک در بخار و فوم شکست خوردند. جایگزین - یک رادار FMCW 80 گیگاهرتزی با یک آنتن میله ای برای رسانه های کم دی الکتریک و یک اتصال فرآیند بهداشتی - سطح را به طور مستقیم اندازه گیری می کند، بنابراین چگالی از معادله خارج می شود و مواد و طراحی آن محیط CIP را تحمل می کند. این مقاله تصمیمات مشخصات را به ترتیبی که خریدار واقعاً آنها را برآورده می کند، توضیح می دهد.

مشخصات مشتری: Seri Palm Oil Processing Sdn. Bhd. (مالزی)

Seri Oil Oil Processing Sdn. Bhd. یک کارخانه پالایش و تفکیک روغن نخل در مالزی است که مخازن ذخیره روغن خوراکی و شربت را در اختیار دارد که آشپزخانه دسته ای را تغذیه می کند. مخازن در جای خود با گاز سوزاننده و بخار داغ تمیز می شوند، بنابراین ابزارهای تراز باید از چرخه CIP جان سالم به در ببرند و بلافاصله پس از آن به اندازه گیری دقیق بازگردند - در حالی که پژواک ضعیف راداری روغن خوراکی کم دی الکتریک را مدیریت می کنند.

2. مخازن: روغن و شربت در همان ساختمان

این کارخانه روغن نباتی و شربت شکر را در مخازن عمودی فولاد ضد زنگ ذخیره می کند که به آشپزخانه دسته ای خدمت می کند. روغن به اندازه کافی گرم نگه داشته می شود تا پمپ شود. شربت در محیط نگهداری می شود و طبق دستور تهیه می شود. هر مخزن در جای خود تمیز می شود: محلول سوزاننده داغ، شستشو با آب و یک فاز بخار که از طریق توپ های اسپری CIP تحویل داده می شود. بنابراین، ابزار روی هر مخزن در چرخه‌ای زندگی می‌کند که اکثر سنسورهای سطح هرگز زنده نمی‌مانند - و باید بلافاصله پس از آن به اندازه‌گیری دقیق بازگردند، زیرا به محض اینکه مخزن تمیز اعلام شد، دسته‌بندی شروع می‌شود. هر مشخصاتی که چرخه CIP را نادیده بگیرد در ماه اول شکست می خورد، مهم نیست اندازه گیری در یک مخزن تمیز چقدر خوب باشد.

3. دو رسانه، دو مسئله فیزیک

روغن نباتی ثابت دی الکتریک تقریباً 3 دارد، بنابراین فقط بخش کوچکی از موج رادار را منعکس می کند - اکو ضعیف است و فقط فرکانس مناسب و طراحی آنتن آن را می بیند. شربت ثابت دی الکتریک بالاتری دارد اما چگالی آن با غلظت و دما تغییر می کند. این دو رسانه دو حالت شکست کلاسیک اندازه‌گیری سطح را نشان می‌دهند: پژواک ضعیف از مایعات دی‌الکتریک پایین، و قرائت‌های وابسته به چگالی از روش‌های هیدرواستاتیک. هر راه حلی باید هر دو را مدیریت می کرد - و سپس از چرخه CIP در بالا زنده می ماند.

4. چرا ترانسمیترهای فشار منحرف شدند

ترانسمیترهای فشار دیفرانسیل سطح را از سر هیدرواستاتیک اندازه گیری کردند: فشار تقسیم بر چگالی. این روش تنها زمانی صحیح است که چگالی ثابت و مشخص باشد. در این گیاه هیچکدام نبود - روغن و شربت چگالی متفاوتی دارند و چگالی شربت با غلظت و دما تغییر می کند - بنابراین ارتفاع مایع یکسان در زمان های مختلف قرائت های متفاوتی ایجاد می کند. تطبیق موجودی ناموفق بود و دسته ها از سطحی که مخزن در آن وجود نداشت دوز بندی شدند. خطوط ضربه ای مشکل دوم را اضافه کردند: آنها نیاز به نگهداری داشتند و می توانستند با شربت مسدود شوند. دستگاه‌های اولتراسونیک که در برخی از مخازن آزمایش می‌شدند با شکست متفاوتی مواجه شدند: فاز بخار CIP پالس را کاملاً ضعیف کرد و فوم پر کردن باعث پرش شد. هیچ‌کدام از این فناوری‌ها به نیاز واقعی پاسخ ندادند: سطح را مستقیماً، مستقل از چگالی، از طریق بخار و کف اندازه‌گیری کنید.

5. مشخصات پنهان: زنده ماندن در چرخه CIP

چرخه CIP مشخصاتی است که اکثر ابزارها را فیلتر می کند و باید قبل از هر چیز دیگری در مناقصه نوشته شود. این ابزار باید سوزاننده داغ را در فاصله نزدیک از توپ های اسپری، بخار در محفظه و ورودی کابل و چرخه حرارتی تحمل کند - سپس در عرض چند دقیقه پس از پایان چرخه به دقت اندازه گیری کنید. این باعث سه تصمیم شد. ابتدا، یک اتصال فرآیند بهداشتی بدون شکاف (گیره یا فلنج بهداشتی) در مواد مورد تایید تماس با مواد غذایی، بنابراین ابزار به جای برداشتن، همراه با مخزن تمیز می شود. دوم، یک ماده آنتن که بخار سوز و بخار را تحمل می کند - PTFE یا یک صفحه پوشش داده شده. سوم، یک محفظه دارای رتبه بندی برای محیط شستشو (IP66/IP67). اینها لوازم جانبی نیستند. آنها تفاوت بین ابزاری هستند که سال ها دوام می آورد و ابزاری که در اولین CIP شکست می خورد. اتصال بهداشتی به دلایل فیزیکی باید بدون شکاف باشد: یک شکاف محصول و باکتری را در خود جای داده و توسط اسپری CIP غیرقابل دسترسی است، به همین دلیل است که هندسه اتصال بخشی از مشخصات ایمنی مواد غذایی است، نه یک جزئیات آرایشی.

ابزار Qinwei توصیه شده برای این برنامه

7. آنتن راد و اکو کم دی الکتریک

با تسویه نیاز CIP، طراحی اندازه گیری می تواند ادامه یابد. یک رادار FMCW 80 گیگاهرتزی با یک آنتن میله ای بهینه شده برای رسانه های کم دی الکتریک انتخاب شد. استدلال: باند 80 گیگاهرتز انرژی بیشتری را در یک پرتو باریک تر متمرکز می کند، که به بازگرداندن پژواک قابل استفاده از روغن کمک می کند. میله به عنوان یک موجبر کوتاه عمل می کند که انرژی تابیده شده را در امتداد محور آنتن متمرکز می کند و پژواک را از سطحی با دی الکتریک پایین بالا می برد. بخار مانند امواج اولتراسوند برای مایکروویوها مشکلی ایجاد نمی کند - سیگنال از بخار و میعانات نور عبور می کند، بنابراین جو پس از CIP دستگاه را کور نمی کند. همان فرستنده شربت را بدون پیکربندی مجدد اندازه گیری می کند، زیرا ثابت دی الکتریک بالاتر شربت فقط باعث قوی تر شدن اکو می شود.

8. برگه پیکربندی

پیکربندی عمدا حداقل بود. ارتفاع مخزن و افست نصب وارد شده است. مقیاس خروجی 4-20 میلی آمپر در محدوده کاری؛ HART برای تشخیص از راه دور فعال است. آستانه اکو برای رسانه های کم دی الکتریک روی مخازن نفت تنظیم شد، بنابراین پژواک روغن ضعیف به طور قابل اعتماد تشخیص داده شد. آستانه استاندارد برای شربت کافی است. میرایی روی چند ثانیه تنظیم شد تا تلاطم پر شدن صاف و صدای ناشی از کف ایجاد شود. جهت ایمن خرابی به گونه ای تنظیم شد که یک پژواک از دست رفته - برای مثال در طول فاز بخار CIP - خروجی را به حالت تعریف شده ای هدایت می کند که PLC آن را به عنوان "اندازه گیری در دسترس نیست" به جای سطح واقعی در نظر می گیرد. این تنظیم واحد از دوز کردن داده های نادرست آشپزخانه دسته ای پس از یک چرخه تمیز کردن جلوگیری می کند.

9. نصب بهداشتی

نصب هم به اندازه گیری و هم برنامه بهداشتی احترام می گذارد. رادار روی اتصال بهداشتی با میله زیر نازل داخل مخزن نصب شده بود و در صورت امکان دور از مسیر اسپری مستقیم توپ اسپری CIP قرار داشت - جزئیات کوچکی که عمر آنتن را با دور نگه داشتن انفجار سوزاننده روی صورت افزایش می دهد. طول میله بررسی شد تا به زیر نازل برسد، اما از خروجی پایین و هر همزن دور بماند. ابزار به صورت عمودی نصب شده بود. یک آنتن کج شده فاصله اندازه گیری شده را تغییر می دهد. واشر بهداشتی از نوع مواد غذایی بود و قرار بود با سایر واشرهای مخزن جایگزین شود. کابل با یک حلقه چکه در مجرای عبور کرد بنابراین میعانات نمی توانست وارد محفظه شود.

10. راه اندازی با اجرای زنده CIP

راه اندازی هر دو اندازه گیری و چرخه تمیز کردن را پوشش می دهد، زیرا هر دو بخشی از وظیفه هستند. نقشه طیف خالی و پژواک کاذب با مخزن خالی و تمیز ثبت شد. سطح خروجی در برابر یک شیب یا دسته های وزن شده در دو یا سه سطح تأیید شد - روی روغن، توافق در حدود +/-5 میلی متر بسته به شرایط سطح انتظار می رود. سپس چرخه CIP با ساز زنده اجرا شد. منحنی اکو در مرحله بخار مشاهده شد: فرستنده باید وضعیت تعریف شده "اندازه گیری در دسترس نیست" را گزارش کند، نه سطح کاذب، و هنگامی که بخار پاک می شود، به خوبی بازیابی می شود. اگر فاز بخار پژواک های حاشیه ای تولید کند، آستانه اکو و میرایی تنظیم می شد. در نهایت، یکپارچه سازی دسته ای PLC مورد آزمایش قرار گرفت - مقادیر سطح، تشخیص و وضعیت های هشدار که همه به درستی به سیستم کنترل می رسند.

چرا ابزارهای Qinwei را انتخاب کنید؟

کارخانه ابزار Xi'an Qinwei (با نام تجاری QINWEIYB) تولید کننده ای است که در سال 2010 تاسیس شد و در ابزارهای اتوماسیون صنعتی تخصص دارد، با 500-800 کارمند و 50٪ - 60٪ از محصول صادر شده در سراسر جهان. برای خدمات درجه غذایی، Qinwei رادارهای میله ای آنتن را ارائه می دهد که برای رسانه های کم دی الکتریک، اتصالات فرآیند بهداشتی و طراحی های بدون شکاف بهینه شده اند که سوزاننده و بخار CIP را تحمل می کنند. تمام ابزارها با گواهینامه های قابل ردیابی در کارخانه کالیبره شده اند. MOQ از 1 مجموعه شروع می شود، تحویل 5-8 روز کاری است و سفارشی سازی OEM/ODM پشتیبانی می شود.

12. آنچه که آشپزخانه دسته ای دید

پس از راه اندازی، تغییر ابتدا در برگه تطبیق ظاهر شد. اکنون همان مخزن روغن و شربت را بدون تغییر محدوده اندازه گیری می کند، زیرا اندازه گیری هندسی است، نه هیدرواستاتیک - چگالی از معادله خارج شده است. فاز بخار CIP دیگر قرائت های نادرست تولید نمی کرد. ابزار وضعیت غیرقابل دسترس را گزارش کرد و به طور تمیز بازیابی شد. فوم در حین پر کردن دیگر باعث خطای بچینگ نمی شود. موجودی را می توان با تحویل های وزنی تطبیق داد - کاری که نصب DP وابسته به چگالی نمی تواند به طور مداوم انجام دهد. ارقام تطبیق خاص سایت ارائه نشده است. طراحی سه منبع خطا - چگالی، بخار و کف - را حذف کرد، بنابراین چرخه تمیز کردن دیگر اندازه گیری قابل اعتماد را قطع نمی کند.

13. ارزش مهندسی و کاربردهایی که به دنبال آن هستند

زنجیره ارزش در یک کارخانه غذایی مستقیم است: استقلال چگالی خطاهای دسته بندی را حذف می کند و از قوام دستور محافظت می کند. تحمل CIP کار از بین بردن، خشک کردن و نصب مجدد ابزار را حذف می کند. طراحی بهداشتی گیاه را در ممیزی ها سازگار نگه می دارد. و طراحی اکوی ضعیف به این معنی است که محفظه سخت تر (روغن) به همان اندازه آسان (شربت) قابل اطمینان اندازه گیری می شود. همین پیکربندی برای روغن‌های خوراکی و ضروری، شربت‌ها، ملاس، آب‌میوه‌ها و سایر مواد غذایی مایع در مخازن ذخیره‌سازی و بچینگ، و برای هر مخزنی که بخار CIP دستگاه‌های اولتراسونیک را شکست می‌دهد، اعمال می‌شود. برای رسانه های بسیار چسبناک یا چسبنده که آنتن ها را می پوشانند، قبل از نصب، رفتار خود تمیز شوندگی را بررسی کنید. در جایی که تانک ها الکل یا حلال ها را در مناطق طبقه بندی شده نگهداری می کنند، نسخه دارای رتبه برتر همان رادار را مشخص کنید. هنگام درخواست قیمت برای اندازه گیری سطح مواد غذایی، محصول و دمای معمولی آن، ارتفاع مخزن و اندازه اتصال، استفاده از CIP با بخار، و استاندارد بهداشتی مورد نیاز برای اتصال فرآیند را ارائه دهید.