電磁流量計在無菌灌裝的應用

  隨著社會的發展及人們生活水平的提高,對消費產品質量和生產效率提出了更高的要求,要求灌裝裝置係統能夠快速、安全、準確地完成灌裝。無菌灌裝係統以其固有的優點,在食品、飲料、製藥等行業得到越來越廣泛的應用。無菌灌裝係統的要求使用於灌裝定量控製的方式發生了變化,一些專業灌裝用途流量計進入灌裝應用領域,這種動態在線的測量和控製方式帶來了新的挑戰,使用中不僅需要考慮流量計本身的安裝和使用,還要綜合考慮流量計集成在係統中時和其他部分的相互影響。

  1 無菌灌裝係統介紹

  1.1 無菌灌裝係統的要求

  (1)易於清洗和消毒殺菌;(2)高產量、周期短;(3)高精度和高重複性;(4)低消耗和損耗;(5)快速處理不同產品灌裝和不同批量灌裝;(6)對產品和產品質量因素有較高的透明度;(7)不用維護或者易於維修。

  1.2 無菌灌裝的設計特點

  (1)機器的簡單化;(2)表麵光滑、無凹凸、無死角、氣密密封性好;(3)排水流暢,無積水;(4)閉密性要好,防止外界微生物深入;(5)選擇適當材料,耐高溫、耐化學腐蝕;(6)自動化的CIP(原位清洗)/SIP(原位殺菌);(7)關鍵設備的定期養護;(8)劃分生產區域,無菌和非無菌,生產區域物料、人等隔離和管製。

  1.3 灌裝定量控製

  在各個分係統中,灌裝的定量控製係統是最核心的係統之一,整個灌裝機的灌裝速度和精度往往由該係統的性能所決定。灌裝定量控製係統關鍵部件包括流量計、控製器、閥門(如圖1)。灌裝量的測量由流量計完成,它能快速、準確地計量灌裝頭的連接管道中的流體流量,並把信號上傳到控製器,由控製器根據設定的定量,控製灌裝閥門的啟/停,以達到準確灌裝。

  圖1 灌裝係統關鍵部件示意圖

  1.4 無菌灌裝對流量計的要求

  1.4.1 快速反應能力和準確的測量能力。每次灌裝通常持續2~5秒,這要求電磁流量計的測量速度非常快,測量間隔短,隻有這樣才能跟得上流量的變化曲線。

  1.4.2 衛生型設計和連接。特殊的材質和連接方式。

  1.4.3 CIP和SIP的要求。原位清洗和殺菌涉及到酸堿等腐蝕性介質,如果采用高溫蒸汽殺菌,則過程中會出現約140℃的溫度。

  1.4.4 穩定性和重複性好。

  2 Dosimag電磁流量計簡介

  Dosimag係列流量計是某知名儀表公司自行研發的專業灌裝電磁流量計,能保證很高的準確性和重複性,緊湊的外形結構確保了在灌裝生產線的各個單元能安裝得很近。有快速準確的測量能力,測量周期短,測量頻率高。

  Dosimag電磁流量計的測量原理:根據法拉第電磁感應定律,因磁通量變化產生感應電動勢,閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,導體中就會產生感應電流。在電磁測量原理中,流動的介質就相當於運動的導體,感應電壓和介質的流速成正比,並且通過兩個電極直接送到放大器。流體的容積通過管道的截麵積可以算出。

  圖2 電磁流量計原理示意圖

  Ue=B×L×v

  Q=A×v

  Q=A×v=A×Ue/B×L

  式中:Ue——感應電壓

  B——磁場強度

  L——磁極間距

  v——流體速度

  Q——流體流量

  A——管道截麵積

  I——電流強度

  從以上公式可以看出,當磁場強度和磁極間距一定時,流體流量和感應電壓成正比。

  3 Dosimag流量計特性


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