Magazyn poświęcony branży spożywczej - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) publikuje obszerny artykuł dotyczący Rheonics Wiskozymetr inline SRV wraz z innymi nowymi urządzeniami procesowymi na horyzoncie. W artykule omówiono, dlaczego branża spożywcza i napojów musi wyjść poza cztery podstawowe czujniki (przepływ, poziom, ciśnienie i temperatura), aby uzyskać wgląd w swoje procesy przemysłowe i zachować konkurencyjność.

Tytuł: „Korzystanie z czujników do ulepszania procesów”, Aktualizacja techniczna: Poza przepływem, poziomem, ciśnieniem i temperaturą - Nowe czujniki, nowatorskie rozwiązania
Opisany: Rheonics, Allpax, Brooks Instruments, Festo, systemy CHL, rozwiązania ECS, Endress+Hauser USA

Znajdź link do publikacji.

Obecnie czujniki są wszędzie. W smartfonie są czujniki zbliżeniowe, akcelerometry, żyroskopy, magnetometry, urządzenia biometryczne, czujniki podczerwieni i temperatury, urządzenia do pomiaru wilgotności, a nawet oksymetry (chociaż możesz nie chcieć polegać na dokładności pulsoksymetru opartego na smartfonie).

Poza czterema podstawowymi czujnikami (przepływu, poziomu, ciśnienia i temperatury), które zapewniają okno do procesów przemysłowych, istnieje mnóstwo innych czujników, które można znaleźć w produktach codziennego użytku - od zabawek po zmywarki do naczyń i samochody. Jeśli Twoja firma produkująca żywność lub napoje nie wykorzystuje powszechnie czujników do monitorowania procesu, nie możesz oczekiwać, że pozostaniesz konkurencyjny przez długi czas - ponieważ, jak mówią, „nie możesz kontrolować tego, czego nie mierzysz” oraz bez nich nie możesz oczekiwać, że Twój proces będzie zawierał przydatne dane.

Przepływomierze masowe zapewniają precyzję i dokładność potrzebną do dokładnego odmierzania składników w produkcie, a wiskozymetry mogą pomóc w kontrolowaniu trudnych płynów nienewtonowskich - pomyśl o sosach lub farszach. Istnieją bardziej wyrafinowane czujniki in-line / on-line, które mogą mierzyć poziom alkoholu, zawartość tłuszczu, składniki molekularne i wiele więcej. Dzięki genialnej inżynierii i odpowiednim czujnikom nie ma powodu, aby nie mieć kontroli nad swoim procesem.

Rheonics odpowiedź na pytania FE dotyczące artykułu pt.: Aktualizacja techniczna: Poza przepływem, poziomem, ciśnieniem i temperaturą - nowe czujniki, nowatorskie rozwiązania. 

P1: Jakie typy czujników produkujesz? Jakie zastosowania w branży spożywczej / napojów koncentrujesz w swoich rozwiązaniach?

Odpowiedź:

Rheonics opracowuje, buduje i sprzedaje czujniki gęstości i lepkości oraz zautomatyzowane rozwiązania, które są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, od przetwórstwa spożywczego po petrochemię.

Nasze czujniki są używane na różnych etapach przetwarzania żywności, takich jak transport, mieszanie i powlekanie z udziałem płynów newtonowskich i nienewtonowskich.

Rheonics mierniki gęstości i lepkości są szeroko stosowane przez światowych konstruktorów i producentów maszyn do monitóworing mieszanie i powlekanie ciasta, konszowanie czekolady i polewa waflowa, kremy, mleko, jogurt, majonez, produkcja sosów, powlekanie jelitowe do produktów spożywczych dla zwierząt, monitoring zawartości alkoholu i cukru w ​​winach i napojach oraz do automatyzacji strumieni ścieków.

P2: Opisz wymagającą aplikację spożywczą / napojową, w której wykorzystałeś konwencjonalne czujniki (np. Przepływu, poziomu, ciśnienia, temperatury, pH / przewodności, mętności, przyspieszeniomierzy itp.), Aby stworzyć nowatorskie rozwiązanie?

Odpowiedź:

Jednym z naszych klientów jest amerykański dostawca linii do mieszania i powlekania ciasta w postaci w pełni zautomatyzowanych linii do frytek, bryłek kurczaka, paluszków rybnych, polewy do chipsów ziemniaczanych. Używali pomp i manometrów do monitorowania konsystencji ciasta do powlekania tych produktów. Problem polegał na dużej zmienności i stałej potrzebie kalibracji linii przy każdej zmianie mieszanki rzadkiego ciasta. To sprawiło, że system był wysoce techniczny dla operatorów.

Po tygodniowym procesie przyjęli Rheonics wbudowany SRV do monitorowania w czasie rzeczywistymoring mieszanki ciasta. Zastosowany czujnik posiada higieniczne przyłącze i jest instalowany bezpośrednio w linii mieszania oraz na linii powlekania. Obecnie czujniki są oferowane jako standardowe wyposażenie większości linii mieszania i powlekania, zapewniając monitorowanie za pomocą jednego kliknięciaoring i kontrola ciasta.

P3: Opisz wymagającą aplikację związaną z żywnością / napojami, w której wykorzystałeś bardziej wyrafinowane czujniki do stworzenia rozwiązania?

Odpowiedź:

Jeden z naszych szwajcarskich klientów potrzebował stworzyć „doskonałe” czekoladowe batony waflowe, a wąskim gardłem była konsystencja warstwy czekolady i śmietanki, którą należało nałożyć na dokładną grubość, aby zapewnić właściwą końcową grubość wafla i nadać crunch dla swoich klientów!

Rheonics Klient zainstalował na swoich liniach produkcyjnych wiskozymetr wbudowany SRV w celu monitorowania mieszanki czekolady i śmietany, aby zapewnić kontrolowanie lepkości mieszaniny w wąskich granicach, aby zapewnić konsystencję powłoki. Mieszanka czekolady, śmietanki i orzechów była złożonym płynem z uwięzionym powietrzem, a klienci nie znaleźli żadnego przyrządu, który byłby w stanie zapewnić wiarygodne i powtarzalne pomiary przed użyciem SRV.

P4: Jakie rodzaje niegdyś egzotycznych czujników będą powszechne w przyszłości? W jaki sposób techniki produkcyjne sprawią, że te czujniki będą dostępne? A co z typowymi czujnikami przepływu, poziomu, ciśnienia, temperatury itp.?

Odpowiedź:

Lepkość to właściwość, na którą ma wpływ na poziomie molekularnym i która zawiera olbrzymią ilość informacji o procesie, ale jest trudna do wiarygodnego określenia ilościowego za pomocą istniejących instrumentów. Daje wgląd w właściwości, które mają największe znaczenie w przypadku produktów spożywczych - konsystencję i konsystencję. Właściwości te wpływają na smak, aromat, aromat i „odczucie w ustach” oraz „wpływają na odbiór produktu przez konsumentów”.

Główne ograniczenie w stosowaniu lepkościomierzy w przemyśle spożywczym było dwojakie: po pierwsze brak solidnych, wbudowanych, powtarzalnych wiskozymetrów, a po drugie brak zintegrowanych systemów kontroli instalacji zdolnych do dobrego wykorzystania informacji o lepkości w ogólnej strategii kontroli. Zawsze istniało przekonanie, że chociaż reologia żywności jest ważna, jest to trudny temat do wiarygodnego monitorowania.

Główne czynniki wpływające na adopcję:

• Szerokie zastosowanie: Większość procesów produkcji żywności i napojów korzysta z wbudowanego zarządzania lepkością - produkty mleczne - czekoladki, jogurt, masło, kremy, ser, mleko; ciasta, majonez, sosy, alkohole, wina i polewy spożywcze.
• Wspieranie ciągłego monitorowania produkcjioring, kontrola jakości i spójność pomiędzy partiami
• Żywność 4.0 – większość firm nie postrzega danych dotyczących swoich procesów już jako luksusu, ale raczej jako krytyczny wymóg, który bezpośrednio wpływa na ich wyniki finansowe. Połączenie niezawodnych wiskozymetrów firmy Rheonics, szersze zastosowanie przemysłowych systemów kontroli w procesach spożywczych i konieczność szybkiego reagowania na zmieniające się nawyki konsumentów, przynosi korzyści dostawcom rozwiązań z zakresu automatyzacji, takim jak Rheonics, producentów sprzętu spożywczego i ostatecznie producentów żywności.

P5: Jaką rolę odegra oprogramowanie w przyszłości czujników? Czy będzie na pokładzie i będzie tylko częścią urządzenia? Czy zapewni monoring obliczonych zmiennych procesowych na podstawie zmiennych zmierzonych (odczuwanych)?

Odpowiedź:

Oprogramowanie będzie odgrywać kluczową rolę w przyszłości czujników i nieskończonych możliwości, jakie będzie oferować inżynierom fabryki w zakresie pozyskiwania i analizowania danych procesowych, wykrywania zdarzeń wymagających interwencji, optymalizacji ich procesów i zbierania informacji o procesach fabrycznych, które mają implikacje krótko- i długoterminowe.

Istnieje szereg zastosowań w przemyśle spożywczym i ważne jest, aby zrozumieć, że każde zastosowanie jest wyjątkowe pod względem celów procesu, norm i przepisów, zmian produktów i doświadczenia inżynierów fabryk, powszechnych praktyk produkcyjnych i know-how.

Sposób, w jaki użytkownik w fabryce wchodzi w interakcję z danymi z czujników, będzie w dużej mierze zależał od tego, jak najlepiej oprogramowanie i wdrożone algorytmy przetwarzania danych są dostosowane do potrzeb danej aplikacji. Dlatego oprogramowanie dołączone do czujników musi umożliwiać monitorowanieoring obliczonych zmiennych procesowych na podstawie zmierzonych zmiennych w zależności od konkretnego zastosowania/branży. Jest to wspierane przez inteligentne czujniki, takie jak z Rheonics, które wykorzystują połączenie technologii brzegowej i chmury, aby zapewnić głęboką wiedzę o procesach, niemożliwą do uzyskania w przypadku tradycyjnych czujników.

Intuicyjne oprogramowanie zapewnia łatwiejszą naukę kierownikom fabryk, operatorom i inżynierom płynną interakcję z oprogramowaniem i czerpanie pełnych korzyści z Przemysłu 4.0 i technologii automatyzacji.

P6: Czy większość czujników ma opcję bezprzewodową? Czy są jakieś aplikacje, w których czujniki mogą czerpać moc z wibracji, światła (np. Słonecznego) itp.

Odpowiedź:

Mieszanie ma zasadnicze znaczenie dla wytwarzania wielu produktów, chociaż w wielu przypadkach nie musi to być operacja precyzyjna. Jednak w innych przypadkach jest to bardziej nauka ścisła; niedostateczne wymieszanie może spowodować nierównomierne rozprowadzenie składników (niejednorodność), a nadmierne wymieszanie może zmienić stan produktu. Używając czujników (na przykład wiskozymetrów) do precyzyjnego sterowania i monitorowania procesu mieszania, możliwe jest, że wymagane miejsce instalacji jest bardzo ograniczone, aby pomieścić przewody podłączone do czujnika, a połączenie bezprzewodowe byłoby lepszą alternatywą z punktu widzenia instalacji. Widzieliśmy takie prośby od klientów, z którymi już pracowaliśmy, na przykład w naczyniach do konszowania czekolady.

W takich przypadkach techniki bezprzewodowe upraszczają instalację i obsługę. Na przykład, bez fizycznego połączenia, możliwe jest użycie łącza bezprzewodowego zarówno do wysyłania mocy do elementu czujnikowego, jak i do odbierania z niego sygnałów pomiarowych.

W zależności od zastosowania, możliwe jest również uzyskanie energii z wibracji, ciepła, przepływu lub energii słonecznej. Jak dotąd największym wąskim gardłem w szerszym zastosowaniu technologii pozyskiwania energii jest niska moc wyjściowa kombajnów i wysokie zapotrzebowanie mocy czujników. Obecnie tworzone zaawansowane czujniki małej mocy czerpią wiedzę z rozruszników serca i aparatów słuchowych, aby zmniejszyć ich budżet mocy, co sprawia, że ​​samozasilanie jest możliwe w perspektywie średnioterminowej.

Jedną z kluczowych zalet czujników bezprzewodowych i samozasilających się jest znaczne obniżenie kosztów instalacji czujników. Obecnie 70-80% budżetu projektu przeznaczonego na czujniki przeznacza się na instalację, więc wyjęcie przewodów może to radykalnie zmniejszyć i być przełomem, który branża musi wprowadzić wszechobecne wykrywanie.

Zamknięte pętle kontroli jakości a rosnący stopień automatyzacji lepkości, możliwy dzięki lepkościomierzom SRV, zwiększa wartość procesu produkcyjnego pod względem jakości, spójności, zmniejszenia ilości odpadów, wydajności i produktywności. Unika się błędu ludzkiego i staje się możliwa w pełni automatyczna korekta wszelkich odchyleń w procesie produkcyjnym.

Dane dostarczone przez Rheonics Wiskozymetry i zintegrowane rozwiązania pomagają przyspieszyć naukę i uwzględniać częstsze zmiany składu produktów spożywczych, przyczyniając się do bardziej zasobooszczędnego, ekonomicznego i bardziej ekologicznego procesu produkcji.

W przypadkach, gdy produktywność aktywów i OEE są kluczowe, a koszty konserwacji są znaczące, a przydatne do działania dane dostarczane przez rozwiązanie wiskozymetru pomagają producentom żywności ograniczyć przerwy w procesach dzięki konserwacji predykcyjnej narzędzi produkcyjnych i maszyn. Prognozowanie potencjalnych zdarzeń związanych z przestojami i diagnostyka jakości są możliwe dzięki danym dostarczanym przez czujniki.

Aby dowiedzieć się więcej o tym, dlaczego producenci żywności chcą zintegrować rozwiązania automatyzacji w swoich halach produkcyjnych / fabrykach, przeczytaj nasz artykuł zatytułowany - „Cyfrowe przetwarzanie żywności - czynniki wpływające na przyjęcie przez producentów Przemysłu 4.0”

Rheonics czujniki posiadają wbudowany pomiar temperatury, co pozwala na monitorowanie temperatury ciasta w miejscu aplikacji. Umożliwia to kompensację odczytów lepkości z temperaturą, co jest niezbędne dla zapewnienia stałej produkcji przy typowych dziennych i sezonowych wahaniach temperatury.

Stosowanie wbudowanego czujnika lepkości, takiego jak SRV, do zastosowań spożywczych ma wiele zalet. a niektóre obejmują:

• Wytrzymała, hermetycznie zamknięta głowica czujnika. SRV można czyścić w trakcie wszystkich standardowych procesów CIP lub zwilżoną szmatką, bez konieczności demontażu lub ponownej kalibracji
• Brak ruchomych części starzejących się lub zanieczyszczających osad
• Niewrażliwy na cząstki stałe; brak wąskich szczelin, które mogą powodować zanieczyszczenie cząstkami
• Wszystkie części zwilżane są wykonane ze stali nierdzewnej 316L - spełniają normy sanitarne bez problemów z korozją
• Higieniczna i sanitarna konstrukcja do zastosowań w żywności i napojach – dostępna w tri-clamp i złącza DIN 11851 dla łatwej obsługi i czyszczenia
• Certyfikowany zgodnie z ATEX i IECEx jako iskrobezpieczny do użytku w niebezpiecznych środowiskach
• Szeroki zakres działania i prosta integracja - Elektronika czujnika i opcje komunikacji sprawiają, że integracja i uruchamianie w przemysłowych PLC i systemach sterowania jest niezwykle łatwe.

Producenci żywności starają się usatysfakcjonować konsumentów, którzy często wymieniają kilka właściwości związanych z teksturą i odczuciem w ustach jako podstawę, dla której lubią „smak” oraz jak konsystencja i odczucie w ustach w połączeniu ze świadomością zdrowotną i popytem na produkty z czystą etykietą wpływają na dalsze decyzje dotyczące konsumpcji. Lepkość jest ważna przy przygotowywaniu i nakładaniu wszystkich rodzajów ciasta - adhezyjnego, kohezyjnego i tempury.

Najważniejsze informacje:

1. Wiskozymetry wibracyjne, np Rheonics SRV, są bardziej zbliżone do wysokich szybkości ścinania w powlekaniu ciasta niż wiskozymetry rotacyjne lub kubkowe. Dlatego pomiary za pomocą SRV są najbliższe przewidywaniu zachowania ciasta w rzeczywistych warunkach powlekania.
2. Inline kontrola lepkości za pomocą SRV i Rheonics Monitor produkcjioring System & Control umożliwia ciągłą kontrolę lepkości, dokonując niezbędnych rozcieńczeń w czasie rzeczywistym. Spójność jest gwarantowana niezależnie od wahań temperatury, stanu urządzeń mieszających, rodzaju i stanu substratów, składu ciasta, interakcji między etapami procesu i parametrów czasu mieszania.
3. Rheonics SRV i Monitor Produkcjioring oraz Układ sterowania kontroluje rzeczywistą lepkość z kompensacją temperatury, która jest niezbędna do zapewnienia stałej produkcji poprzez typowe dzienne i sezonowe wahania temperatury.

Korzystanie z SRV czujnik w linii do mieszania lub powlekania ciasta zapewnia lepszą produktywność, marże zysku i zgodność z przepisami.

Po ustaleniu parametrów procesu utrzymanie integralności procesu wymaga niewielkiego wysiłku. Operatorzy mogą polegać na ścisłej kontroli zapewnianej przez Rheonics ciasto rozwiązanie do zarządzania jakością i czerpać korzyści nie tylko w produkcji, ale także na etapie badań i rozwoju produktu, kiedy ustalane są parametry receptury. Umożliwia to operatorowi uzyskanie przewagi konkurencyjnej w miarę zwiększania skali produkcji w celu zaspokojenia rosnącego popytu.

Rheonics gęstościomierze i lepkościomierze są dostępne jako sondy i systemy przepływowe do montażu w zbiornikach, liniach technologicznych i reaktorach. Wszystko Rheonics produkty są zaprojektowane tak, aby wytrzymać najcięższe warunki procesowe, wysoką temperaturę, wysoki poziom wstrząsów, wibracji, materiałów ściernych i chemikaliów.