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        全方位溫度和壓力的衛生測量

        作者: 時間:2011-03-11 來源:網絡 收藏
        在食品和醫藥工業中,伴隨著不斷提高的質量要求,壓力和溫度的衛生測量在數據采集方面變得越來越重要。與此同時,大量經受考驗并可信賴的探頭和變送器開始進入市場。

        人們經常要測量氣體、液體和粘稠介質中的壓力和溫度,與此相關的不僅僅是所生產產品介質本身,還包括必要的過程介質及清洗介質,比如說蒸汽、洗滌劑等。在不同應用中測量點的要求也是多種多樣的。

        現在,在很多領域中都使用CIP設備進行自動清洗,
        過程連接的設計也必須使連接處及通道處的產品剩余物、微生物等殘余物能通過清潔劑及消毒劑徹底清除。在工業中相應也開發出多種多樣無死角的過程連接。

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        更加靈活的新轉接頭系統

        一些設備生產商必須使用相對更多的過程連接系統,從而更優化地滿足不同的最終用戶要求。作為通常固定焊接過程連接的替代選擇,又開發了通用的轉接系統,該轉接系統被稱為PEKA。這一系統免除了設備制造者對與過程連接無關的變送器的選擇和儲備,它們可以在任何時候快速地自由安裝,同樣也還減少了庫存費用并縮短了供貨時間。

        對壓力來說,常使用壓阻式或者陶瓷電容式傳感元件。和溫度探頭相似,壓阻式傳感元件的應用可保證所有過程接觸部分由不銹鋼組成。這種傳感元件內部是充油系統,所充的油同樣也可以用與食品油相似的填充油替代。這樣一來,就保證了在傳感元件損壞的情況下,不至于浪費掉整個一批生產產品。不用說,在市場上有很多FDA規格的填充油可供使用。

        同樣也可以使用不含填充油的傳感元件,這種表面用的是陶瓷(Al2O3),連接處需要密封圈,常用的密封圈由FKM或者PTFE組成。由于接觸部分使用了陶瓷/密封圈/不銹鋼幾種材料,在這種情況下過程連接無死角的結構就不如壓阻元件效果好。

        Pt熱電阻確保應用

        對于溫度的采集和處理來說,Pt熱電阻(Pt100, Pt500或者Pt1000)有相應的突出特性。優點是其電子特性的高兼容性和良好的重復性,在標準DIN EN60751中有電阻及允許偏差與溫度的對應關系,從而可以在任何時候進行替換。

        和溫度對應的最大邊界偏差在DIN標準里面定義為公差A級和B級,在食品和醫藥行業中使用精度高的探頭A級。

        對于必要的電子元件,按照規定使用高質量的不銹鋼接線盒,防護等級為IP67。還可根據測量任務在3線制系統中裝置1個或2個測量回路,熱電阻在這種結構形式中通常適用50℃~250℃。

        對于較長的傳輸距離來說,熱電阻使用變送器把電阻值轉成標準信號,在大多數情況下使用模擬輸出變送器,它的溫度線性輸出有0mA~20mA、4mA~20mA和0 V~10V。

        生產商的新產品應能滿足行業高標準要求及必要的一體化特性,熱電阻的變送器Dtrans T100固定集成在一個很小的圓柱形接線頭里,測量范圍及對運行中必要的或優化的參數可以通過一個安裝程序進行組態設置,輸出信號有4mA~20mA或者相反20mA~4mA的溫度線性可供選擇。高溫帶保護管型號可以測量到260℃,標準無保護管的可適用-50℃~200℃,該熱電阻有EHEDG證書,非常適用于食品及醫藥工業。

        相對溫度測量儀器來說,現代的壓力測量儀器始終是傳感器和變送器一體集成,從而滿足了常用的0mbar~100mbar到0bar~25bar測量范圍,所允許的介質溫度在標準情況下可從-30℃~120℃。對于CIP設備和殺菌過程,還有能達到介質溫度200℃的衛生型過程連接可供使用。

        壓力變送器的精度,理論上可以通過線性度和溫度影響確定,其值對模擬輸出和數字輸出是不同的,線性度對模擬信號來說≤0.2%~1.0%;對數字信號來說≤0.1%。典型的溫度影響對模擬信號來說0.02%/K,對數字信號來說0.005%/K。對電氣連接,根據防護等級的不同有不同的解決方案可供使用,對IP65來說根據DIN EN 175301的接線盒已經夠了,對IP67來說要使用固定電纜或M12圓形連接頭方式。

        對使用者
        *在食品和醫藥工業中,為了生產出同等高質量的產品,選擇正確的溫度和壓力傳感器是非常重要的。

        *從技術角度來說,現在可以解決所有測量任務。

        *為了實現食品醫藥行業的高標準和要求,設備生產廠需要相應的資歷認證系統,如EHEDG或FDA。

        *在選擇儀器的同時還要考慮其它方面,比如價格和使用壽命等。

        趨勢:數字化

        很多通過PLC或者工業電腦控制的設備,都使用數字總線用于信號傳遞。這樣一來,測量輸出信號就不能是標準模擬信號了,而必須是可直接輸入總線系統的數字信號。為了滿足這一要求,開發了帶CANopen接口的變送器,進而減少了每個從模擬儀器到電控柜的連接電纜。更大的價格優勢是節省了電控柜中的模擬I/O模塊,也就是模擬控制輸入。除了直接節省費用外,使用者還可享受其它的優點,如數字傳感器的非中央智能功能,這一功能使整個自動控制系統變得更簡單。在測量值出錯時(由于電磁干擾)或系統意外中斷方面,數字傳感器和數字信號傳遞保護功能也優于模擬系統,這并不是它的最后一個優點,其優點還有很多……


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