Aktuální vydání

celé číslo

12

2021

Automatizace v chemickém a petrochemickém průmyslu

Průtokoměry a regulační ventily

celé číslo

Spolehlivé měření v potravinářském průmyslu

Společnost Level Instruments CZ – Level Expert s. r. o. nabízí široký sortiment kontaktních i bezkontaktních hladinoměrů, limitních spínačů a převodníků tlaku pro měření v různých oborech: v chemickém a petrochemickém průmyslu, ve stavebnictví, farmaceutickém, energetickém, hutnickém, papírenském odvětví i ve vodním hospodářství. Přístroje vyhovují také náročným požadavkům potravinářského průmyslu, kde poskytují spolehlivé údaje o množství, výšce hladiny a tlaku téměř jakéhokoliv měřeného média.
Základem měřicí techniky Vega je tzv. modulární stavebnicový systém plics® – jedinečný systém výroby přístrojů, který umožňuje zvolit pro každou měřicí úlohu individuální provedení. Díky tomu a protože jsou řešeny logicky a hospodárně, vyhovují přístroje Vega technickým a fyzikálním požadavkům všech průmyslových odvětví.
 

Sortiment pro potravinářství

Náročné provozní podmínky typické pro potravinářský průmysl kladou značné požadavky na konstrukci snímačů, jejich procesní připojení, elektroniku i celkové provedení. Vzhledem k tomu, že snímače Vega navržené podle konceptu plics lze sestavit z jednotlivých komponent tak, aby vyhovovaly předpokládaným provozním podmínkám, nejsou pro ně nejrůznější požadavky provozů žádným problémem. Měřicí systémy jsou dokonale chráněny mechanicky odolnými robustními pouzdry z plastu, hliníku nebo z korozivzdorné oceli s elektrolyticky leštěným povrchem.
Pro přístroje instalované v potravinářském průmyslu jsou vyžadovány certifikáty, které zaručují, že přístroje jsou vhodné pro dané prostředí. Snímače Vega jsou opatřeny certifikáty pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu ATEX (Ex ia, Ex d) a certifikáty pro hygienické prostředí podle předpisů pro sanitární standard 3-A a EHEDG. Dále vyhovují americkým předpisům FDA. Snímače jsou k dispozici v provedení s různým stupněm krytí, IP66 a IP68 (IP69K).
Přístroje Vega podávají spolehlivé údaje o množství, hladině a tlaku sypkých materiálů, jako je např. sušené mléko, mouka, cukr, ale také abrazivní produkty – oříšky, nejrůznější bobule nebo obilniny.
Pro potravinářství jsou v nabídce společnosti Level Instruments CZ – Level Expert kontinuální hladinoměry a převodníky tlaku s výstupy 4 až 20 mA/HART s dvou- nebo čtyřvodičovým připojením, které jsou pro přenos dat vybaveny rozhraním Profibus-PA nebo Foundation Fieldbus. Dále se v této oblasti uplatní bezkontaktní limitní spínače s reléovým nebo tranzistorovým výstupem se signálem standardu NAMUR, které mohou být začleněny do již existujících provozů.
K dispozici je rovněž množství procesních připojení: tri-clamp, převlečné matice, varivent DN25, připojení
používané firmou Tuchenhagen apod.
Vedle širokého výběru standardních řešení nabízí společnost Level Instruments CZ – Level Expert pro potravinářství také měřicí systémy navržené podle specifikací zákazníka.
 

Keramická membrána Certec

V potravinářství pracují hladinoměry, převodníky tlaku i ostatní měřicí přístroje a systémy v náročných provozních podmínkách – jsou vystaveny mimo jiné silné abrazi a tlakovým rázům. Vhodným řešením i pro ty nejnepříznivější pracovní podmínky je keramická tlakoměrná buňka bez olejové náplně typu Certec®. Název Certec je v praxi synonymem pro čelní montáž měřicí membrány. Buňky spolehlivě odolávají intenzivní abrazi, velkému přetížení a provoznímu tlaku. K dispozici jsou také nejrůznější oddělovací membrány.
 

Limitní i kontinuální měření při výrobě čokolády

Jádrem procesu výroby čokolády je systém nádrží s míchadly a mlýny. Jakmile čokoláda opustí zásobníky s míchadly, je udržována při teplotě přibližně 45 °C ve velkých nádržích s kapacitou až 60 tun (obr. 1). Míchadlo zajišťuje konstantní konzistenci a teplotu skladovaného produktu v celém objemu. Pro hlídání maximální hladiny čokolády v těchto uzavřených nádržích se používají limitní spínače hladiny Vegacap 63. Poskytují spolehlivé výsledky, protože jsou necitlivé proti nánosům a nálepům na tyčové sondě a také proti konzistenci a teplotě tekuté čokolády. Snadná montáž a uvedení do provozu jsou pro limitní spínače Vegacap 63 (obr. 2) charakteristické.
V nádržích je však důležité i kontinuální monitorování hladiny. Ověřeným řešením je použití převodníku tlaku Vegabar 64 (obr. 2), který je namontován na dně nádrže. Je opatřen čelní keramickou membránou, která vylučuje poškození abrazí nebo zanesení procesního připojení tekutou čokoládou. Elektronika snímače je chráněna robustním pouzdrem. Samozřejmostí je možnost sanitovat a sterilizovat postupy CIP a SIP.
 

Měření hladiny mouky: vysoká sila a velká prašnost

Mouka je nejčastěji skladována v betonových silech o výšce 30 m. Rozměry jednotlivých komor těchto sil jsou přibližně 2 × 2 m. Při měření sypkých látek je nutné volit měřicí princip nejen podle měřicího rozsahu, ale i s ohledem na další směrodatné údaje: stupeň prašnosti a dielektrickou konstantu měřeného produktu. Pozornost je třeba věnovat také značnému zatížení materiálů, které může vést k mechanickému poškození měřicího přístroje. Cenově přijatelným řešením je použití reflektometrických hladinoměrů (tzv. kontaktních radarů), kterému však v mnoha případech brání nedostatečná konstrukce
střechy.
Pro bezkontaktní měření hladiny mouky je velmi vhodná radarová technika. Vzhledem k tomu, že malé prachové částečky mají na mikrovlny pouze minimální tlumicí efekt, pracují radarové hladinoměry Vegapuls 68 spolehlivě dokonce i při pneumatickém plnění. Dobré výsledky jsou zaručeny tím, že pro dané měření lze zvolit vhodné procesní připojení i anténu z široké nabídky a přístroj lze opatřit otočným směrovým kloubem. Měřicí rozsah hladinoměru Vegapuls 68 je 70 m. Nabídka byla nedávno doplněna hladinoměrem Vegapuls 67 pro měření s rozsahem do 15 m, který je osazen naprosto stejnou, velmi citlivou elektronikou.
 

Měření hladiny jogurtu

Při výrobě jogurtu se do mléka přidají bakteriální kultury a mléko se pak zahřívá po dobu asi tří hodin na teplotu 42 až 45 °C.
V tomto případě poskytuje spolehlivé měření hladiny hladinoměr Vegapuls 63 (obr. 3). Bezkontaktní měření není ovlivňováno změnou hustoty jogurtu a abrazivními vlastnostmi přísad, jako je ovoce, oříšky apod. Čelní anténa umožňuje optimální sterilizaci nádrže postupy CIP a SIP, protože je absolutně necitlivá na proud vody o vysokém tlaku a není ovlivňována teplotními šoky. Proti přeplnění poskytují spolehlivou ochranu limitní vibrační spínače.
 

Měření při zpracovávání mléka

Nezpracované mléko může obsahovat bakterie Listeria monocytogenes, které mohou způsobit závažné onemocnění. Listerie jsou zneškodňovány při teplotě do 65 °C (149 °F). Veškeré přístroje používané při výrobě, tedy i měřiče a snímače, jsou kontinuálně čištěny a sterilizovány. Proto musí vyhovovat hygienickým požadavkům GMP, GHP, FDA nebo sanitárnímu standardu 3-A. Veškeré smáčené části musí být vyrobeny z odolných materiálů bez pohyblivých částí tak, aby odolaly náročným podmínkám v potravinářství.
V tomto prostředí se dobře uplatní snímač tlaku Vegabar 64, jenž je opatřen keramickou tlakoměrnou buňkou typu Certec. Membrána vyrobená ze safírové keramiky má drsnost povrchu Ra < 0,8 a je velmi odolná proti abrazi. Díky jejímu provedení lze použít sanitační a sterilizační procesy CIP a SIP. Pouzdro z korozivzdorné oceli má krytí IP69K, a dovoluje dokonce externí čištění vysokotlakou vodou. Snímač má certifikát EHEDG.
 

Měření hladiny sušeného mléka

Sušením je v mléce redukován obsah vody na 5 %/kg. Sušené mléko se používá pro zpracování mléčných produktů, jako je čokoláda, cukrovinky, balené potraviny, polévky, chléb, koláče, těsta apod. Patří mezi základní produkty a přidává se také do potravin pro děti.
Sušené mléko je skladováno v silech z korozivzdorné oceli (obr. 4). Jeho konzistence a tučnost závisejí na sušicím procesu a složení mléka. Snímač Vegaflex 62 je pro tyto úlohy obzvlášť vhodný, vzhledem k tomu, že mikrovlnná technika je zcela nezávislá na složení produktu. Měření není ovlivňováno prašností ani nánosy.
Limitní vibrační spínače Vegawave 61 (obr. 4) jsou vhodné dokonce i pro měření látek s malou hustotou (již od 0,02 g/cm3) a tam, kde se mění vlastnosti produktu. Spínací bod je nezávislý na měřeném médiu. Výhodou vibračního principu měření je, že na sondě nevznikají nánosy a přístroj nevyžaduje žádnou údržbu.
 

Závěr

Hladinoměry a převodníky tlaku Vega uvedené v článku dodává společnost Level Instruments CZ – Level Expert s. r. o. v nejrůznějších verzích pro široký rozsah použití. Všechny dodávané přístroje vyhovují příslušným českým i evropským normám a jejich spolehlivost je ověřena dlouholetým provozem u nás i v zahraničí. Zkušení pracovníci společnosti rozumějí specifickým požadavkům daného odvětví. Společnost Level Instruments CZ – Level Expert je připravena dodat měřicí techniku pro jakékoliv průmyslové odvětví, a to včetně bezplatného technického poradenství, vypracování návrhu řešení,
zapůjčení snímačů a jejich vyzkoušení u zákazníka.
(Level Instruments CZ – Level Expert s. r. o.)
 
Obr. 1. Zásobníky pro výrobu čokolády
Obr. 2. Převodník tlaku Vegabar a limitní spínač Vegacap v provedení pro potravinářství
Obr. 3. Měření výšky hladiny jogurtu
Obr. 4. Měření výšky hladiny sušeného mléka
Obr. 5. Vibrační limitní spínače hladiny Vegaswing 51 a 61