Какие датчики применяют для автоматизации пищевой промышленности

В пищевой промышленности применяют датчики температуры, давления, расхода и уровня, фотоэлектрические датчики для обнаружения продукции и контроля упаковки и другие компоненты промышленной автоматизации. При этом условия эксплуатации здесь отличаются от многих других производств.

На участках нагрева, охлаждения и хранения контролируют температуру, в трубопроводах и насосных системах — давление и расход, в резервуарах — уровень. На линиях розлива и упаковки дополнительно используют сенсоры, которые обнаруживают бутылки, банки, коробки и другие объекты.

Сенсор, установленный в трубопроводе с жидким продуктом, непосредственно контактирует с рабочей средой и испытывает воздействие температуры, давления и моющих растворов. Фотоэлектрический датчик на конвейере решает другую задачу: он должен надёжно обнаруживать объект и работать в условиях повышенной влажности и регулярной мойки.

Датчики температуры

Температура — один из ключевых параметров технологического процесса. Её контролируют при пастеризации, нагреве, охлаждении, хранении и других операциях, где необходимо поддерживать заданный режим.

Для измерения температуры применяют термопреобразователи сопротивления, в том числе Pt100 и Pt1000, а также термопары.

Датчики давления

Их применяют в трубопроводах, резервуарах, насосных системах и технологических установках. С их помощью контролируют давление воды, пара и других рабочих сред. При подборе учитывают рабочий диапазон, допустимые перегрузки, температуру и свойства среды. Важен и способ подключения к технологическому оборудованию.

Если чувствительный элемент контактирует со средой, отдельно проверяют материал мембраны и других контактирующих частей. Для пищевого оборудования имеет значение и конструкция присоединения: она не должна создавать ненужных труднодоступных участков, которые сложно очистить в штатном процессе мойки.

Расходомеры

Расходомеры позволяют контролировать количество жидкости, проходящей через трубопровод за определённое время. Это может быть вода, молоко, сок, сироп, моющий раствор или другая технологическая среда.

Здесь важны свойства жидкости, диапазон расхода, диаметр трубопровода, особенности монтажа. Если оборудование регулярно очищается без разборки, необходимо учитывать и условия такой очистки.

Сигнализаторы уровня

Контроль уровня нужен для резервуаров, ёмкостей и других технологических установок. Здесь важно различать измерение уровня и предельного уровня.

Измерение уровня показывает текущее значение, например, сколько жидкости находится в резервуаре. Сигнализатор предельного уровня определяет достижение заданной отметки. Такое устройство может использоваться для защиты от переполнения или контроля минимального остатка продукта.

Для предельного контроля применяют, в частности, вибрационные сигнализаторы уровня. Их используют для обнаружения достижения заданного уровня среды. В каталоге Sensoren представлены вибрационные датчики уровня LANBAO серии LBYC10.

Оптические датчики

На конвейерах необходимо обнаруживать продукцию, считать упаковки, контролировать положение тары и фиксировать прохождение объекта через определённую точку. Для этих задач применяют фотоэлектрические устройства.

Например, в линейке LANBAO представлены обновленные рефлекторные фотоэлектрические датчики серии PR18-DM3 - PR18-DM3DNR 2001 и PR18-DM3DPR 2001 - в корпусе из нержавеющей стали SUS 304.

CIP: что учитывать при выборе

CIP/СИП (англ. Cleaning in Place) — безразборная мойка оборудования. Производственную линию не демонтируют, а через технологическую систему пропускают моющие и промывочные средства. В зависимости от процесса оборудование может подвергаться воздействию повышенной температуры, химических растворов, давления.

Важно не делать вывод о пригодности оборудования к CIP или SIP только по степени защиты IP. Устойчивость корпуса к воздействию воды и возможность эксплуатации в конкретном режиме мойки — разные характеристики.

Степень защиты

Степень защиты IP характеризует защиту корпуса от проникновения твёрдых частиц и воды в соответствии с установленной классификацией. Однако высокий показатель IP сам по себе не означает, что датчик предназначен для непосредственного контакта с пищевым продуктом или имеет гигиеническое исполнение. Для оборудования, установленного в продуктовой линии, дополнительно оценивают материалы контактирующих частей, состояние поверхностей, герметичность, конструкцию соединений и возможность эффективной очистки.

Для датчика на конвейере требования могут быть другими. Здесь непосредственного контакта с продуктом может не быть, но устройство регулярно подвергается воздействию воды и моющих средств. В таком случае особенно важны соответствующая степень защиты и допустимые условия эксплуатации.

Гигиенические требования

Конструкция должна позволять очищать оборудование и не создавать условий для накопления продукта и загрязнений.Труднодоступные полости, щели, углубления и другие застойные зоны могут усложнять очистку. Поэтому для применений стремятся использовать конструкции с минимальным количеством таких участков и поверхностями, которые можно эффективно очистить штатными средствами.

Для контактирующих с продуктом частей имеет значение не только выбранный материал, но и состояние его поверхности и вся конструкция узла.

Нержавеющая сталь: что означает «пищевая нержавейка»

В оборудовании применяют различные коррозионностойкие стали. Среди распространённых вариантов — AISI 304 и AISI 316L. Такой материал корпуса гарантирует, что датчик не заржавеет, не выделит токсичные вещества в продукт и выдержит жесткую санитарную обработку.

Важно. При подборе датчика для пищпрома необходимо учитывать не только измеряемый параметр, но и свойства среды, рабочие температуру и давление, место установки, материалы в контакте со средой и способ очистки.