اندازه گیری دقیق مخازن صنایع غذایی و دارویی

صنایع غذایی و تولید دارو مجموعه‌ای از فعالیت‌های صنعتی هستند که به تولید و فرآوری این محصولات اختصاص دارد. این حوزه به شکل گسترده‌ای در سراسر جهان فعالیت دارد و نقش بسیار مهمی در تأمین نیازهای غذایی جامعه دارد. یکی از مهم ترین بخش های این صنعت مدیریت مناسب مواد اولیه و موجودی‌ دقیق آنها است. رعایت این دو مساله در صنایع غذایی باعث بهبود کارایی و بهره‌وری فرایند تولید، کاهش هدررفت مواد و افزایش بهره‌ وری می‌شود.

انواع مخزن و سیلو های موجود در کارخانه های تولید مواد غذایی و دارویی

مخازن این صنایع، با توجه به نوع مواد و نیازهای فرآیند تولید، انواع مختلفی دارد، که در زیر به برخی از آنها اشاره می‌شود.

• مخازن مخصوص ترکیبات شیمیایی (برای نگهداری اسید و باز‌ها)
• مخازن مخصوص فرآوری حرارتی
• مخازن ذخیره‌سازی مواد اولیه
• مخازن تحت فشار
• مخازن عملیاتی
• مخازن خلاء

علاوه بر اینها، مخازن از لحاظ جنس و متریال نیز می‌تواند پلاستیکی، استیل، فولاد، فایبر گلاس، آلومنیوم، پلی استر و گاهی از جنس بتنی باشد. در ادامه نحوه اندازه گیری هر کدام از این مخازن از لحاظ کنترل سطح و فشار می‌پردازیم.

انواع تجهیزات اندازه گیری سطح و فشار مخازن صنایع غذایی و دارویی

در صنایع غذایی و دارویی برای اندازه‌گیری سطح و فشار مخازن از تجهیزات مختلفی استفاده می‌شود. در زیر به برخی از تجهیزات این حوزه اشاره شده است.

سطح سنج های راداری

سطح‌سنج‌های راداری به دو دسته تماسی و غیرتماسی تقسیم شوند.

1. سطح‌ سنج‌ های راداری غیر تماسی

در این نوع از تجهیزات از امواج رادار برای اندازه گیری سطح مایعات، جامدات و مواد پودری بصورت غیر تماسی استفاده می‌شود. ترانسمیتر راداری با ارسال سیگنال به سطح مواد و با توجه به زمانی که سیگنال به سطح میرسد و به دستگاه باز می‌گردد، ارتفاع سطح مایع در مخزن را اندازه‌گیری می‌کنند. از مزایای این سطح سنج ها می‌توان به: اندازه گیری پیوسته و مداوم مواد درون مخزن همچنین اندازه گیری دقیق بدون تحت تاثیر قرار گرفتن از فشار، دما، کف، نویز های محیطی و حرکت میکسر اشاره کرد.

2. سطح‌ سنج‌ های راداری تماسی

سطح سنج راداری تماسی یا موج هدایت شونده یک نوع ترانسمیتر راداری است که برای اندازه‌ گیری سطح مایعات و جامدات در مخازن و تانک‌ها کاربرد دارند. این تکنولوژی از اصل انتقال اموج‌ بوسیله آنتن، برای تعیین ارتفاع مواد (مایع و جامد) استفاده می‌کند.

سوئیچ‌ سطح (لول سوئیچ)

لول سوئیچ‌ های سطح برای کنترل سطح مایعات درون مخازن به‌ کار می‌روند. هنگامی که سطح مایع به یک حد مشخصی می‌رسد، رله فعال شده و سیگنال دیجیتالی از سمت سوئیچ سطح خارج می‌شود.

ترانسمیتر فشار

ترانسمیترهای فشار برای اندازه‌گیری فشار داخل مخازن استفاده می‌شوند. این تجهیزات اطلاعات دقیقی از وضعیت فشار مایعات درون مخازن فراهم می‌کنند و به کنترل پروسه‌های تولید کمک می‌کنند.

بهترین برند تجهیزات اندازه گیری مورد نیاز صنایع غذایی

VEGA Grieshaber یک شرکت آلمانی مطرح در زمینه تولید تجهیزات اندازه‌گیری فشار و سطح می‌باشد. این شرکت پیشرو با ارائه تکنولوژی‌های به‌روز و پیشرفته در حوزه ابزار دقیق، از سال 1959 میلادی در شیلتاخ آلمان تاسیس شد. از سال 1991 وگا به عنوان یک شرکت پرچمدار و مخترع، در زمینه اندازه‌گیری سطح با استفاده از تکنیک رادار شناخته می‌شود. این دوره زمانی نشان‌دهنده موفقیت و تاثیرگذاری شرکت وگا در فراهم کردن تجهیزات پیشرفته برای اندازه‌گیری دقیق سطح مایعات و جامدات در مخازن و تانک‌هاست.

همچنین با توجه به حساسیت و استانداردهای بالای صنعت غذایی و دارویی، استفاده از تجهیزات اندازه‌گیری دقیق و قابل اعتماد، در این صنعت بسیار اهمیت دارد. کلیه سنسور‌های وگا از تائیدیه های بین المللی در مورد صنایع غذایی برخوردار هستند. وجود برند وگا به عنوان شرکتی پرطرفدار و معتبر، نشان‌دهنده تعهد و کیفیت محصولات این شرکت در طول سال‌ها است و نقش مهمی در ارتقاء فناوری اندازه‌گیری سطح در صنایع مختلف داشته است.

تجهیزات و سنسور های پرکاربرد صنایع غذایی و دارویی

1. سطح سنج راداری سری PULS از برند وگا که در مدلهای مختلف و بر حسب بودجه مشتری تولید می‌گردد.

• ترانسمیتر های وگا پالس VEGAPULS61…69 و 6X از سری پروفشینال
• ترانسمیتر راداری مقرون به‌صرفه VEGAPULS11, C11, 21, C21, C22, C23 و وگا پالس 31(دارای نمایشگر ذاتی)

2. سطح سنج راداری غیر تماسی VEGAFLEX 81

این تجهیز از لحاظ کارایی بیشتر در مواد دوفازی برای تشخیص سطح دو ماده مخلوط شده کاربرد دارد.

3. ترانسمیتر های فشار با نام VEGABAR شرکت وگا که در دو حرفه ای و اقتصادی تولید و عرضه می‌شوند.

• سری VEGABAR81, 82, 83 دارای تحمل فشار بسیار بالا و رنج دمایی تا 400 درجه هستند
• سری VEGABAR18, 19, 28, 29, 38, 39 از تجهیزات مقرون بصرفه و دقیق وگا می‌باشند

4. انواع لول سوئیچ های تشخیص سطح با استفاده از فناوری خازنی، دیاپازونی، ویبره و ماکرویو در دو سری حرفه‌ای و مقرون به‌صرفه وجود دارند.

لول سوئیچ خازنی با نام VEGACAP و دیاپازونی با نام های VEGASWING, VEGAWAVE و ویبره VEGAVIB و لول سوئیچ ماکروویو VEGAMIP از سری های PRO هستند لول سوئیچ VEGAPOINT از سری مقرون به‌صرفه با کارکردی مطمئن و عمری طولانی به بازار عرضه شده‌اند.

تاییدیه و استاندارد های ضروی تجهیزات صنایع غذایی و دارویی

همه تجهیزات تولید شده برند وگا از استاندارد و تائیدیه های بالای ایمنی و بهداشتی از قبیل: FDA, EHEDG, 3-A و EC 1935/2004 برخوردار هستند. مجهز شدن به وسایل جانبی از قبیل اورینگ های آب‌بندی بسیار منعطف که مقاومت بالایی در برابر فشار، گرما و سرما دارند، باعث شده است تا در سراسر کارخانه های غذایی مورد استفاده گسترده قرار بگیرند. در زیر به شرح هر کدام می‌پردازیم.

• FDA

اداره غذا و داروی ایالات متحده یا FDA مرجع استانداردها و تاییدیه‌های صنعت غذا و دارو می‌باشد. همچنین مسئول نظارت بر ایمنی و بهداشت این مواد در ایالات متحده نیز است. تجهیزات مورد استفاده در صنایع غذایی باید مطابق با الزامات و استانداردهای این نهاد باشند.

• EHEDG

گروه تخصصی اروپایی EHEDG استانداردها و دستورالعمل‌هایی را برای تجهیزات بهداشتی در صنایع غذایی ارائه می‌دهد. استفاده از تجهیزات با این گواهینامه می‌تواند به افزایش بهداشت و کیفیت محصولات غذایی کمک کند.

• 3-A

یک سازمان استانداردهای صنایع لبنیات در ایالات متحده است. استانداردهای 3-A برای تجهیزاتی که در تولید محصولات لبنی و دیگر محصولات غذایی مایع مورد استفاده قرار می‌گیرند، تعیین شده است.
EC 1935/2004
تأییدیه اتحادیه اروپا یا EC به معنای تطابق با الزامات ایمنی مواد مختلف که با غذا در تماس هستند، می‌باشد. این تأییدیه به تجهیزات مورد استفاده دراین صنایع اطمینان می‌بخشد که موادی که با غذا در ارتباط هستند، ایمنی مورد نظر را دارند.

کاربرد تجهیزات اندازه‌گیری صنایع غذایی

• مخازن دارای همزن و میکسر
• مخازن دارای کویل حرارتی
• مخازن پرکن بطری و کنسرو
• استخرهای شستشو کننده بطری و…
• سیستم های تبرید
• خطوط و لوله های انتقال مایعات و گازها
• کمپرسور ها

در مثال زیر چندین نمونه واقعی برای اندازه گیری سطح در یک کارخانه شکلات سازی آورده شده است.

در کارخانجات شکلات سازی کیفیت، ایمنی و کارایی در تولید از اولویت بالایی در این صنعت برخوردار است. شاید بهتر باشد اندکی درباره این صنعت معروف صحبت کنیم. در اکثر صنایع غذایی مخازن مواد اولیه، مخازن میانی و عملیاتی، همچنین مخازنی برای ذخیره سازی بعد از تولید وجود دارد.

بعبارتی سیلوها و مخازن جزو لاینفک جدا نشدنی کارخانه های تولیدی در این زمینه است. مثلا در یک کارخانه، از تعداد شش سیلو از جنس استنلس استیل، سه عدد سیلوی دیگر برای ذخیره پودر شیر و سه سیلو نیز برای ذخیره و نگهداری ترکیبات لاکتوز در نظر گرفته شده است. در واقع مواد اولیه از این سیلوها برای تهیه شکلات ها برای استفاده در فرآیند تولید منتقل می شوند. ذخیره شدن در سیلوها درست قبل از اینکه توزین شوند و با سایر مواد تشکیل دهنده ترکیب شوند، انجام می‌گیرد.

همانطور که میدانیم محیط سیلوها دقیقاً محیط مناسبی برای سنجش سطح با روشهای قدیمی نیست، حتی فشار و دمای داخل آن گاهی بسیار زیاد است. این حالت باعث می شود که سنسورهای اندازه گیری سطح، ویژگی های خاصی را داشته باشند. وقتی سیلوها پر می شوند، در صورت مسدود شدن فیلترها، ممکن است فشار بیش از حد ایجاد شود.

فرستنده های فشار یا ترنسمیترهای فشار، وگا، مدل VEGABAR 82 در این محل نصب شده اند و برای محافظت حداکثری از آنها، از سنسورهای VEGAVIB63 استفاده می شود. این وسایل در کنار هم از فشار بیش از حد و پرشدن ظرف (=همان سیلوها) محافظت می کنند. علاوه بر این، الزامات و پیش بینی های خاص در مورد محافظت در برابر انتشار گرد و غبار باید رعایت شود. هنگام پر کردن سیلوها با کمک هوای فشرده شده، پودر شیر یا لاکتوز به صورت حرکت چرخشی حرکت می کنند. سپس این مواد بسیار ریز در همه موقعیت ها و مکان ها، حتی روی ابزارهای اندازه گیری پراکنده می شوند.

اندازه گیری دقیق سطح با وجود این شرایط کاملاً ضروری است. اخیراً، برای اندازه گیری سطح از یک سنسور مبتنی بر فناوری مایکروویو هدایت شده استفاده شده بود. برای شناسایی نقطه ای سطح یعنی محافظت در برابر پر شدن سیلو، این شرکت از یک روش سنجش سطح مبتنی بر اندازه گیری خازنی استفاده کرده است. سرانجام سیلوهای جدید نصب شدند و این در حالی بود که کارخانه شکلات سازی به دنبال یک راه حل پیشرفته برای اندازه گیری سطح بود.

اندازه گیری قابل اطمینان مواد جامد و پودری با سنسور راداری وگا VEGAPULS 69

هنگامی که VEGA سنسور سطح راداری را برای اندازه گیری مواد جامد فله ای، تجهیز VEGAPULS 69 که در سال 2016 به بازار عرضه شد را توصیه کرد، تولید کننده شکلات Waldenbuch از نتایج دقیق تر این اندازه گیری و منحنی های واضح، حاصل از انعکاس سطح، بسیار شگفت زده شد. این سنسور راداری غیر تماسی در فرکانس بسیار بالای 80 گیگاهرتز کار می کند. تأثیر مستقیم این فرکانس اندازه گیری بالاتر: به جای 10 درجه، آنتنDN80 ، زاویه پرتو فقط 3 درجه را ایجاد می کند.

در نتیجه، تمرکز، بسیار محدودتر و بیشتر است و می توان با اطمینان بیشتری، محیط را با ویژگی های بازتابندگی ضعیف تشخیص داد. علاوه بر این، دستگاه هرگز تحت تأثیر تجمع، گرد و غبار یا تاسیسات داخلی مخزن قرار نمی گیرد. به واسطه تمرکز خوب و دامنه دینامیکی زیاد در تجهیزات ابزار دقیق VEGAPULS69، جهت اندازه گیری سطح مواد جامد، برای ترکیباتی که انعکاس ضعیفی دارند، حتی در فواصل تا 120 متر، به راحتی سیگنال ها تشخیص داده می شوند.

اگرچه سیلوهای با ارتفاع 11 متر در RITTER SPORT خیلی زیاد نیستند، اما محدوده اسمی حسگرها، بیانگر عملکرد فوق العاده این فناوری برای اندازه گیری است.

روند اندازه گیری سطح نیز بسیار سریع است: زمان چرخه اندازه گیری، کمتر از یک ثانیه، با دقت 2 ± میلی متر، می‌باشد.

نوع فلنج انتخاب شده به یک نگهدارنده سوولینگ فلنج (Swiveling holder) از جنس فولاد ضد زنگ با کیفیت بالا مجهز است و اجازه می دهد تا کل تجهیز در محدوده 10± درجه، تغییر زاویه دهد. حتی کاربران می‌توانند از کاربردهای توسعه یافته نرم افزار وگا تولز توسط وگا بهره مند شوند. تجهیزاتی که می توانند برای تنظیم زاویه شیب برای نصب بهینه دستگاه اندازه گیری استفاده شوند. حتی امکان وصل لوله هوا به فلنج وگا پالس 69 برای تمیز کردن لنز سنسور وجود دارد. اگرچه VEGAPULS69 به دلیل حساسیت کم در برابر تجمع، به طور کلی، اندازه گیری های قابل اطمینان را حتی در صورت پوشیده شدن سطوح با رسوبات و گرد و غبار سنگین، انجام می دهد.

فقط داده های سیلو باید وارد شوند، سپس اپلیکیشن به طور خودکار، زاویه شیب صحیح مخزن را محاسبه می کند. این صفحه نمایش به کاربران این امکان را می دهد تا ترانسمیتر راداری را به راحتی و با کمک نگهدارنده چرخان (Swiveling holder)، تراز کنند.

کارخانه شکلات سازی ، راهکار تنظیم گزینه های مربوط به سنسور را با نمایشگر و ماژول تنظیم PLICSCOM از طریق بلوتوث و به شیوه های هوشمند پیدا کرد. نمایشگر PLICSCOM برای نشان دادن مقدار اندازه گیری شده، تنظیم و تشخیص، مستقیماً روی سنسور استفاده می شود و برای همه ابزارهای اندازه گیری VEGA اعم از سطح سنج و ترانسمیتر های فشار سری حرفه‌ای(PRO) قابل استفاده است.

اکنون عملکرد بلوتوث، امکان تنظیم بی سیم حسگر را از فاصله تقریبی 50 متری بدون رفتن به بالای مخزن فراهم شده است. شما می‌توانید با یک تلفن هوشمند یا لب تاپ به راحتی وارد ستینگ تجهیز یا سنسور شوید و پارامتر های مورد نظر را وارد کنید.

آداک فرایند سپهر مطمئن ترین پل ارتباطی شما با شرکت وگا آلمان