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                  處理由CIP / SIP(原位清潔/就地消毒)引起的壓力變送器冷凝和漂移問題

                  作者:發表時間:2018-09-26

                      受CIP / SIP過程影響的壓力變送器可能會發生冷凝和漂移。最近的技術進步解決了這些問題。


                    

                      食品和飲料生產中的壓力測量通常集中在監測和控制管線壓力,儲罐水平和流量。由于壓力用于這三種常見應用,因此它是整個過程工業中使用最廣泛的測量之一。


                      當暴露于原位清潔/就地消毒(CIP / SIP)過程時,壓力變送器可能會受到影響。今天,布萊迪探討了處理由CIP / SIP和其他因素引起的冷凝和校準漂移的方法。


                      監管世界

                      除了處理工藝條件外,食品和飲料生產必須符合嚴格的法規要求,產品質量/安全性和生產正常運行時間要求。


                      遵守國家法規至關重要。未能達到關于準確和徹底測量過程變量的最低監管準則可能導致罰款,從罰款到關閉設施,在極端情況下,對設施人員的刑事指控。


                      與法規遵從性密切相關的產品質量和安全性對于工廠操作員來說是顯而易見的。消費者希望食品和飲料產品在口味,質地,外觀和氣味方面達到一定的質量標準。未能滿足這些質量期望可能導致消費者購買有競爭力的產品。更重要的是,不符合產品安全標準可能導致昂貴的產品召回。較差的安全記錄或產品召回可以將消費者推向其他競爭/替代產品。


                      生產正常運行時間是指能夠盡可能長時間保持流程運行,以便在滿足所有法規遵從要求的同時以安全的方式生產最大量的產品。這很重要,因為它允許設施生產足夠的食品或飲料產品以滿足市場需求。


                     圖:壓力表外殼中的通風口允許傳感器“呼吸”。


                      如果布萊迪壓力變送器由于冷凝而偏離校準或漂移,壓力讀數可能相差太遠,可能會危及法規要求甚至關閉過程。


                      當測量偏離(或“漂移”)實際工藝條件時,會發生漂移。由于與漂移相關的偏差通常不大,因此它們可能難以識別,導致在不能實現的情況下在不可接受的條件下操作過程的可能性。出于這個原因,食品和飲料工藝所有者應該敏銳地意識到可能導致測量漂移的條件,并采取適當的措施來最小化這些條件或選擇那些在這些條件下不易漂移的儀器。


                      布萊迪壓力測量問題:

                      除溫度外,壓力是食品和飲料生產中測量的最常見的過程變量之一。壓力測量最常用的原因有三:

                      管道和容器中的壓力讀數。

                      儲罐中的靜水位測量。

                      流量測量源自壓差。


                      在所有這三種應用中,工廠操作員都需要適合食品和飲料應用特定要求的壓力儀器,以生成可靠且可重復的測量。


                      良好的壓力測量實踐使用專為滿足應用要求而設計的傳感器,并處理遇到的工藝條件 - 例如冷凝和校準漂移。


                      當在通風罐上使用壓力進行靜壓液位測量時,儀器必須“呼吸”。也就是說,傳感器的低壓側需要暴露在環境壓力下 - 通常是通過內部毛細管和通風口。這使得儀器容易受到冷凝,從而堵塞通風口并使儀器容易受到潛在的漂移和隨后的測量可靠性的損失。


                      食品和飲料過程特別容易受到校準漂移的影響,因為許多過程都會運行CIP / SIP過程,這會對壓力儀器產生突然的溫度沖擊。這可能導致漂移引起的重大錯誤。


                      突然的溫度沖擊可能導致變送器周圍的填充流體中的密度變化導致測量偏差,并且典型的壓力變送器無法足夠快地響應這些變化以在這種不正常情況下正確地測量壓力。


                      冷凝會導致漂移,因為可能會堵塞進行表壓測量所需的大氣通風。當大氣通風口堵塞時,變送器不再參考當地的大氣條件。這可能導致測量漂移周期,直到變送器“干燥”并且傳感器再次參考實際大氣壓條件。


                      一旦儀器有時間達到平衡,高溫條件通常就會消失。但是一個常見的問題是工廠維護人員在儀器恢復之前修剪儀器輸出以消除誤差,從而鎖定漂移誤差而不是消除誤差。 


                      為了使儀器恢復平衡,必須在清潔循環或其他高溫事件之間添加停機時間,以使儀器恢復。當考慮這些應用上的壓力儀器的數量時,這會對過程的正常運行時間產生重大影響,以及每個壓力儀器恢復平衡所需的時間。

                      

                      布萊迪儀表耐冷凝壓力儀表不受冷凝相關漂移的影響,因為它沒有通向環境空氣的通風口。綠色部分是低壓側隔膜。


                      解決冷凝和漂移問題

                      制造商提供多種獨特的解決方案,專門解決壓力儀表的冷凝問題 。通常這些被識別為“抗冷凝” - 或類似的 - 壓力儀器。


                      例如,布萊迪壓力儀器旨在為食品和飲料設施中的冷凝產生的測量問題提供解決方案。變送器使儀器不受冷凝相關漂移的影響,并使其能夠快速響應CIP / SIP過程引起的溫度變化。


                      變送器是標準的壓阻式傳感器元件,帶有金屬工藝隔膜和適當的填充液。與標準壓力儀器不同的是,設計在低壓側。    

                      變送器不是通風口和毛細管將環境壓力直接傳遞到 變送器的低壓側,而是采用低壓側隔膜,提供不受冷凝影響的密封壓力傳感器。 


                      允許變送器“呼吸”的毛細管是通過干燥室從通氣口到低壓側隔膜的多孔管。這樣可確保完全干燥的空氣到達傳感器膜片,因此不會因冷凝水分過多而導致毛細管堵塞。


                      以下類型的壓力變送器為食品和飲料工廠提供了優勢:

                      密封傳感器具有冷凝和氣候防護功能,可減少漂移誤差。

                      儀器內部溫度校正的內部溫度傳感器可提供出色的精度,長期穩定性和響應時間 - 即使在CIP / SIP循環期間和之后也是如此。

                      遠程變送器電子裝置可以在極端沖洗區域中更容易安裝或在難以到達的位置提供通道。


                      通用過程連接

                      于衛生設施不足,食品和飲料行業所有產品召回中約有50%與微生物污染有關。使用正確的衛生過程連接對于避免可能的污染至關重要,從而導致昂貴的產品召回。


                      標準的通用過程連接允許將衛生和非衛生壓力傳感器安裝到壓力儀表上。通用過程連接只是壓力儀表上的螺紋連接,包括嵌入式過程隔膜。


                      具有通用過程連接的儀器可以連接到各種過程連接適配器,使其可以直接安裝到幾乎任何管道或罐上。

                     

                      圖:衛生過程連接器


                      具有通用過程連接的壓力儀表具有以提供各種過程適配器(衛生和非衛生)。

                      短(2英寸)和長(6英寸)版本可用于幾乎所有容器或管道配置。

                      嵌入式安裝膜片允許安裝真正的衛生過程適配器,如三夾鉗和變速器。

                      一旦投入使用,壓力儀器在需要更換之前具有有限的使用壽命。這通常是由于金屬隔膜在重復的開/關壓力循環中的疲勞以及食品和飲料生產的常規過程操作中的溫度變化。出于這個原因,設施通常會備有標準儀器庫存,以便在需要時快速更換。 


                      由于在同一設施內需要不同的過程連接類型,這些儀器通常對于特定應用是唯一的。這可能導致通常高昂且昂貴的庫存水平,以使設施以最高效率運行。


                      如果工廠標準化通用過程連接,則無需使用多種獨特的儀器配置,可用于不同的應用。無論儀器供應商如何,它還允許在設施內輕松更換產品。


                      結論

                      食品和飲料設施運營商在操作流程以滿足嚴格的法規要求,同時生產質量穩定的安全產品時面臨眾多挑戰。他們還必須優化設施產量以滿足消費者需求。 


                      可靠的壓力測量對于使設施運營商成功應對這些挑戰至關重要。諸如抗冷壓力變送器和通用過程連接等解決方案可解決領先的壓力測量問題,從而提供更長的正常運行時間和更高的產量。 


                  本文由壓力變送器編輯,轉載請注明版權 產品推薦: 磁翻板液位計 金屬管浮子流量計 K型熱電偶 孔板流量計 渦街流量計 電磁流量計
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