Časopis zaměřený na potravinářský průmysl - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) publikuje hlavní článek o Rheonics inline viskozimetr SRV spolu s dalšími novými procesními zařízeními na obzoru. Článek pojednává o tom, proč se potravinářský a nápojový průmysl musí dívat za hranice základních čtyř senzorů (průtok, hladina, tlak, teplota), aby získal přehled o svých průmyslových procesech a zůstal konkurenceschopný.

Titul: „Použití senzorů ke zlepšení procesů“, Tech Update: Kromě průtoku, hladiny, tlaku a teploty - nová senzory, nová řešení
Uvedeno: Rheonics, Allpax, Brooks Instruments, Festo, CHL systems, ECS Solutions, Endress+Hauser USA

Najděte odkaz na publikaci.

Dnes jsou senzory všude. Ve smartphonu jsou senzory přiblížení, akcelerometry, gyroskopy, magnetometry, biometrické přístroje, infračervené a teplotní senzory, vlhkostní zařízení a dokonce i oxymetry (i když možná nebudete chtít záviset na přesnosti oxymetru založeného na smartphonu).

Kromě základních čtyř (snímačů průtoku, hladiny, tlaku a teploty), které slouží jako průzor do průmyslových procesů, existuje řada dalších snímacích zařízení, která najdete v každodenních výrobcích - od hraček přes myčky nádobí a automobily. Pokud vaše operace s potravinami nebo nápoji příliš nevyužívá senzory k monitorování vašeho procesu, nemůžete očekávat, že zůstanete dlouho konkurenceschopní - protože, jak se říká, „nemůžete kontrolovat, co neměříte“, a bez nich nemůžete očekávat akční data z vašeho procesu.

Hmotnostní průtokoměry poskytují přesnost a přesnost, kterou potřebujete pro přesné dávkování přísad do produktu, a viskozimetry vám pomohou získat kontrolu nad tvrdými nenewtonskými tekutinami - myslíte si omáčky nebo těsta. Existují sofistikovanější in-line / on-line senzory, které dokážou měřit hladinu alkoholu, obsah tuku, molekulární složky a mnoho dalšího. Díky důmyslnému inženýrství a správným snímacím zařízením není důvod, abyste neměli kontrolu nad svým procesem.

Rheonics odpověď na otázky FE k článku s názvem: Technická aktualizace: Kromě průtoku, hladiny, tlaku a teploty - nová čidla, nová řešení. 

Otázka 1: Jaké typy senzorů vyrábíte? Na jaké aplikace v oblasti potravin a nápojů zaměřujete svá řešení?

Odpověď:

Rheonics vyvíjí, vyrábí a prodává senzory hustoty a viskozity a automatizovaná řešení, která se používají v široké škále aplikací od zpracování potravin po petrochemii.

Naše senzory se používají v různých fázích zpracování potravin, jako je doprava, míchání a potahování zahrnující jak newtonské, tak nenewtonské tekutiny.

Rheonics měřiče hustoty a viskozity jsou široce používány světovými výrobci strojů a výrobci pro monitoring míchání a potahování těsta, čokoládové potahování a oplatky, krémy, mléko, jogurt, majonéza, výroba omáček, enterosolventní potahy pro živočišné produkty, monitoring obsah alkoholu a cukru ve vínech a nápojích a pro automatizaci toků odpadních vod.

Otázka 2: Popište náročnou aplikaci v oblasti potravin a nápojů, kde jste k vytvoření nového řešení použili konvenční senzory (např. Průtok, hladinu, tlak, teplotu, pH / vodivost, zákal, akcelerometry atd.)?

Odpověď:

Jedním z našich zákazníků je americký dodavatel linek na míchání a potahování těsta poskytujících plně automatizované linky na hranolky, kuřecí nugetky, rybí prsty, potah bramborových lupínků. Používali pumpy a tlakoměry ke sledování konzistence těsta pro potahování těchto produktů. Problémem byla velká variabilita a neustálá potřeba kalibrace linek pokaždé, když byla změněna směs těsta. Díky tomu byl systém pro provozovatele vysoce technický.

Po týdenním soudu přijali Rheonics inline SRV pro monitorování v reálném časeoring směsi těsta. Použitý senzor byl dodáván s hygienickým připojením a byl instalován přímo na míchací lince i na lakovací lince. Dnes jsou senzory nabízeny jako standardní vybavení na většině jejich míchacích a nanášecích linek zajišťujících monit jediným kliknutímoring a ovládání těsta.

Otázka 3: Popište náročnou aplikaci v oblasti potravin a nápojů, kde jste k vytvoření řešení použili sofistikovanější senzory?

Odpověď:

Jeden z našich švýcarských zákazníků potřeboval vytvořit „dokonalé“ čokoládové oplatkové tyčinky, překážkou byla konzistence čokoládové a krémové vrstvy, kterou bylo nutné aplikovat v přesné tloušťce, aby byla zajištěna správná konečná tloušťka oplatky a aby byla zajištěna dokonalá tíseň svým zákazníkům!

Rheonics Inline viskozimetr SRV byl instalován zákazníkem na jejich výrobních linkách, aby monitoroval směs čokolády a smetany, aby se zajistilo, že viskozita směsi bude řízena v přísných mezích, aby byla umožněna konzistence povlaku. Směs čokolády, smetany a ořechů byla složitá tekutina se zachyceným vzduchem a zákazníci před použitím SRV nenašli žádný přístroj, který by byl schopen poskytovat spolehlivá a opakovatelná měření.

Otázka 4: V budoucnu, jaké typy kdysi exotických senzorů budou běžné? Jak výrobní technologie učiní tyto senzory dostupnými? A co běžné snímače průtoku, hladiny, tlaku, teploty atd.?

Odpověď:

Viskozita je vlastnost, která je ovlivněna na molekulární úrovni a má obrovské množství informací o procesu, ale bylo obtížné ji spolehlivě kvantifikovat pomocí stávajících nástrojů. Poskytuje informace o vlastnostech, na kterých v případě potravinářských výrobků záleží nejvíce - o struktuře a konzistenci. Tyto vlastnosti ovlivňují chuť, aroma, příchuť a příjem „z úst“ a „vyrábějí nebo rozbíjejí“ spotřebitele.

Hlavní překážka pro přijetí viskozimetrů v potravinářském průmyslu byla dvojí: jednak nedostatek robustních, inline, opakovatelných viskozimetrů a jednak nedostatek integrovaných systémů řízení rostlin schopných dobře využívat informace o viskozitě v celkové strategii řízení. Vždy existoval dojem, že ačkoli je reologie potravin důležitá, je obtížné ji spolehlivě sledovat.

Hlavní hnací síly pro přijetí:

• Široká použitelnost: Většina výrobních procesů potravin a nápojů těží z řízení viskozity inline - mléčné výrobky - čokolády, jogurty, máslo, krémy, sýry, mléko; těsta, majonéza, omáčky, alkohol, vína a pokrmy z potravin.
• Podpora nepřetržitého sledování výrobyoring, kontrola kvality a konzistence napříč šaržemi
• Jídlo 4.0 – většina společností již nevnímá údaje o svých procesech jako luxus, ale spíše jako kritický požadavek, který přímo ovlivňuje jejich hospodářský výsledek. Kombinace spolehlivých viskozimetrů od Rheonics, širší přijetí průmyslových řídicích systémů v potravinářských procesech a potřeba rychle reagovat na měnící se spotřebitelské návyky vytváří oboustranně výhodnou výhodu pro poskytovatele automatizačních řešení, jako jsou Rheonics, výrobci potravinářských zařízení a nakonec výrobci potravin.

Otázka 5: Jakou roli bude hrát software v budoucnosti senzorů? Bude na palubě a bude jen součástí zařízení? Zajistí to monitoring vypočítaných procesních proměnných z naměřených (snímaných) proměnných?

Odpověď:

Software bude hrát klíčovou roli v budoucnosti senzorů a nekonečných možností, které by nabídl továrním technikům, pokud jde o získávání a analýzu procesních dat, detekci událostí vyžadujících zásah, optimalizaci jejich procesů a shromažďování poznatků o továrních procesech, které mají krátkodobé i dlouhodobé důsledky.

Existuje celá řada aplikací v potravinářském průmyslu a je důležité si uvědomit, že každá aplikace je jedinečná, pokud jde o cíle procesu, normy a předpisy, zkušenosti se změnami produktů a továrními inženýry, běžné postupy výroby a know-how.

Způsob, jakým uživatel uvnitř továrny interaguje s daty senzoru, bude do značné míry záviset na tom, jak nejlépe jsou software a nasazené algoritmy pro zpracování dat vhodné pro potřeby dané aplikace. Proto musí software dodávaný se senzory zajistit monitoring vypočítaných procesních proměnných z naměřených proměnných podle konkrétní aplikace/odvětví. To podporují chytré senzory, jako od Rheonics, které využívají kombinaci edge a cloudu, aby umožnily hluboké procesní know-how, které není možné u tradičních senzorů.

Intuitivní software zajišťuje jednodušší křivku učení pro manažery továrny, operátory a inženýry, aby mohli hladce komunikovat se softwarem a plně využívat výhod Industry 4.0 a automatizačních technologií.

Otázka 6: Bude mít většina senzorů možnost bezdrátového připojení? Existují aplikace, kde senzory mohou čerpat energii z vibrací, světla (např. Solární energie) atd.

Odpověď:

Míchání je základem pro výrobu mnoha produktů, i když v mnoha případech to nemusí být přesná operace. V jiných případech však jde spíše o exaktní vědu; nedostatečné promíchání může způsobit nerovnoměrné rozložení složek (nehomogenita) a nadměrné promíchání může změnit stav produktu. Při použití senzorů (například viskozimetrů) k přesnému řízení a monitorování procesu míchání je možné, že požadované místo instalace je extrémně omezeno na umístění vodičů připojených k senzoru a bezdrátové připojení by bylo z hlediska instalace lepší alternativou. Viděli jsme takové požadavky zákazníků, s nimiž jsme již pracovali, například v nádobách na čokoládu.

V takových případech bezdrátová technika zjednodušuje instalaci a provoz. Například bez fyzického připojení je možné použít bezdrátové spojení jak k odesílání energie do snímacího prvku, tak k přijímání měřicích signálů z něj.

V závislosti na aplikaci může být také možné odvodit energii z vibrací, tepla, toku nebo solární energie. Největší překážkou v širším využívání technologií na sklizeň energie je nízký výkon sklízecích strojů a vysoký výkon snímačů. Pokročilé nízkoenergetické senzory, které se dnes vytvářejí, odvozují know-how od kardiostimulátorů a sluchadel, aby snížily svůj rozpočet na energii, což umožňuje střednědobou možnost vlastního napájení.

Jednou z klíčových výhod bezdrátových a samostatně napájených senzorů je výrazné snížení instalačních nákladů senzorů. V současné době jde 70–80% rozpočtu projektu na senzory na instalaci, takže vytažení kabelů by to mohlo dramaticky snížit a být měničem hry, který musí průmysl přijmout všudypřítomné snímání.

Uzavřené smyčky kontroly kvality a rostoucí stupeň automatizace viskozity umožněný viskozimetry SRV zvyšuje hodnotu výrobního procesu, pokud jde o kvalitu, konzistenci, snížené plýtvání, účinnost a produktivitu. Je zabráněno lidské chybě a je možné plně automatickou opravu jakékoli odchylky ve výrobním procesu.

Údaje poskytnuté Rheonics viskozimetry a integrovaná řešení pomáhají urychlit křivky učení a vyhovět častějším změnám složení potravinářských výrobků, což přispívá k efektivnějšímu, hospodárnějšímu a ekologičtějšímu výrobnímu procesu.

V případech, kdy produktivita aktiv a OEE jsou klíčové a náklady na údržbu značné, akční data poskytovaná řešením viskozimetru pomáhají výrobcům potravin omezit přerušení procesů pomocí prediktivní údržby výrobních nástrojů a strojů. Prognózy potenciálních výpadků a diagnostika kvality jsou umožněny údaji poskytnutými senzory.

Chcete-li se dozvědět více o tom, proč se výrobci potravin snaží integrovat automatizační řešení do svých výrobních / továrních podlah, přečtěte si náš článek s názvem - „Digitální zpracování potravin - ovladače pro přijetí průmyslového odvětví 4.0“.

Rheonics senzory mají vestavěné měření teploty, které umožňuje sledovat teplotu těsta v místě aplikace. To umožňuje naměřené hodnoty viskozity kompenzovat teplotu, což je nezbytné pro zajištění konzistentní výroby prostřednictvím typických denních a sezónních teplotních změn.

Použití inline viskozitního senzoru, jako je SRV, pro potravinářské aplikace má mnoho výhod. a některé zahrnují:

• Robustní, hermeticky uzavřená hlava senzoru. SRV lze čistit inline všemi standardními procesy CIP nebo navlhčeným hadrem bez nutnosti demontáže nebo rekalibrace
• Žádné pohyblivé části stárnou ani nejsou znečištěné sedimenty
• Necitlivý na pevné částice; žádné úzké mezery na znečištění částicemi
• Všechny smáčené části jsou z nerezové oceli 316L - splňují hygienické normy bez problémů s korozí
• Hygienický, hygienický design pro potravinářské a nápojové aplikace – k dispozici v tri-clamp a připojení DIN 11851 pro snadnou obsluhu a čištění
• Certifikováno podle ATEX a IECEx jako jiskrově bezpečné pro použití v nebezpečných prostředích
• Široký provozní rozsah a snadná integrace - elektronika senzoru a komunikační možnosti extrémně usnadňují integraci a provoz v průmyslových PLC a řídicích systémech.

Výrobci potravin se snaží uspokojit často uváděné vlastnosti textur a pocitů v ústech spotřebitelů jako základ toho, proč se jim líbí „chuť“ a jak struktura a pocit v ústech v kombinaci s vědomím zdraví a poptávkou po výrobcích s čistým štítkem ovlivňují další rozhodnutí o spotřebě. Viskozita je důležitá při přípravě a nanášení všech typů těsta - lepicích, kohezních a tempurových.

Klíčové cesty s sebou:

1. Vibrační viskozimetry, jako např Rheonics SRV se přibližují vysokým smykovým rychlostem v potahování těsta než rotační nebo hrnkové viskozimetry. Proto se měření pomocí SRV nejvíce blíží předpovědi chování těsta za skutečných podmínek potahování.
2. Inline řízení viskozity pomocí SRV a Rheonics Výroba Monitoring & Control systém umožňuje kontinuální kontrolu viskozity, takže potřebná ředění v reálném čase. Konzistence je zaručena bez ohledu na teplotní výkyvy, stav míchacího zařízení, typ a podmínky substrátů, složení těsta, interakce procesních kroků a parametry doby míchání.
3. Rheonics SRV a Production Monitoring a řídicí systém řídí skutečnou teplotně kompenzovanou viskozitu, která je nezbytná pro zajištění konzistentní výroby prostřednictvím typických denních a sezónních teplotních změn.

Za použití SRV Senzor v míchací nebo potahovací lince má za následek zvýšení produktivity, ziskové marže a shodu s předpisy.

Jakmile jsou parametry procesu stanoveny, je zapotřebí jen malé úsilí k udržení integrity procesu. Operátoři se mohou spolehnout na přísnou kontrolu, kterou poskytuje Rheonics řešení řízení kvality těsta a těžit z výhod nejen ve výrobě, ale také ve fázi výzkumu a vývoje produktu, kdy jsou stanoveny parametry receptury. To umožňuje operátorovi získat konkurenční výhodu, protože výroba je zvětšována tak, aby uspokojila rostoucí poptávku.

Rheonics hustoměry a měřiče viskozity jsou k dispozici jako sondy a průtokové systémy pro instalaci do nádrží, procesních linek a reaktorů. Všechno Rheonics produkty jsou navrženy tak, aby vydržely nejdrsnější procesní prostředí, vysokou teplotu, vysokou úroveň otřesů, vibrace, abraziva a chemikálie.