Tijdschrift gericht op de voedingsindustrie - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) publiceert een hoofdartikel over de Rheonics inline viscometer SRV naast andere nieuwe procesapparatuur aan de horizon. Het artikel bespreekt waarom de voedingsmiddelen- en drankenindustrie verder moet kijken dan de vier basissensoren (debiet, niveau, druk, temperatuur) om inzicht te krijgen in hun industriële processen en concurrerend te blijven.

Titel: "Sensoren gebruiken om processen te verbeteren", technische update: meer dan debiet, niveau, druk en temperatuur - nieuwe sensoren, nieuwe oplossingen
Uitgelicht: Rheonics, Allpax, Brooks Instruments, Festo, CHL-systemen, ECS Solutions, Endress+Hauser VS.

Zoek de link naar de publicatie.

Tegenwoordig zijn sensoren overal. Er zijn naderingssensoren, versnellingsmeters, gyroscopen, magnetometers, biometrische apparaten, IR- en temperatuursensoren, vochtigheidsapparatuur en zelfs oxymeters in uw smartphone (hoewel u misschien niet afhankelijk wilt zijn van de nauwkeurigheid van een op een smartphone gebaseerde oximeter).

Naast de vier basissensoren (debiet, niveau, druk en temperatuur) die worden gebruikt om een ​​kijkje te nemen in industriële processen, zijn er talloze andere sensoren die u in alledaagse producten aantreft - van speelgoed tot vaatwassers en auto's. Als uw voedsel- of drankenbedrijf niet op grote schaal gebruikmaakt van sensoren om uw proces te bewaken, kunt u niet verwachten dat u lang concurrerend zult blijven - omdat zoals ze zeggen: "u kunt niet bepalen wat u niet meet", en u kunt zonder deze gegevens geen bruikbare gegevens van uw proces verwachten.

Massaflowmeters bieden de precisie en nauwkeurigheid die u nodig hebt voor een exacte dosering van ingrediënten in een product, en viscositeitsmeters kunnen u helpen controle te krijgen over taaie niet-Newtoniaanse vloeistoffen - denk aan sauzen of beslag. Er zijn meer geavanceerde in-line / on-line sensoren die het alcoholgehalte, het vetgehalte, de moleculaire bestanddelen en nog veel meer kunnen meten. Met wat ingenieuze engineering en de juiste sensorapparatuur is er geen reden om geen controle te hebben over uw proces.

Rheonics antwoord op de vragen van FE voor het artikel met de titel: Technische update: meer dan debiet, niveau, druk en temperatuur - nieuwe sensoren, nieuwe oplossingen. 

V1: Welke soorten sensoren maakt u? Op welke voedings- / dranktoepassingen richt u uw oplossingen?

Reactie:

Rheonics ontwikkelt, bouwt en verkoopt dichtheids- en viscositeitssensoren en geautomatiseerde oplossingen die worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van voedselverwerking tot petrochemie.

Onze sensoren worden gebruikt in verschillende stadia van voedselverwerking, zoals transport, mengen en coaten met zowel Newtoniaanse als niet-Newtoniaanse vloeistoffen.

Rheonics dichtheids- en viscositeitsmeters worden veel gebruikt door machinebouwers en fabrikanten wereldwijd voor monitoringoring mixen en coaten van beslag, chocolade concheren en wafelcoaten, crèmes, melk, yoghurt, mayonaise, sausproductie, enterische coating voor dierlijke voedselproducten, monitoring alcohol- en suikergehalte in wijnen en dranken, en voor het automatiseren van afvalwaterstromen.

Vraag 2: Beschrijf een uitdagende voedings- / dranktoepassing waarbij u conventionele sensoren (bijv. Stroom, niveau, druk, temperatuur, pH / geleidbaarheid, troebelheid, versnellingsmeters, enz.) Gebruikte om een ​​nieuwe oplossing te creëren?

Reactie:

Een van onze klanten is een Amerikaanse leverancier van meng- en coatinglijnen voor beslag die volledig geautomatiseerde lijnen levert voor frites, kipnugget, vissticks, aardappelchipscoating. Ze gebruikten pompen en manometers om de consistentie van het beslag om deze producten te coaten te controleren. Het probleem was de grote variatie en constante behoefte aan kalibratie van de lijnen telkens wanneer een beslagmix werd gewijzigd. Dit maakte het systeem zeer technisch voor operators om te gebruiken.

Na een proefperiode van een week adopteerden ze de Rheonics inline SRV voor real-time monitoringoring van het beslagmengsel. De gebruikte sensor was voorzien van een hygiënische aansluiting en werd zowel direct in de menglijn als op de coatinglijn geïnstalleerd. Tegenwoordig worden de sensoren aangeboden als standaarduitrusting op de meeste van hun meng- en coatinglijnen, waardoor ze met één klik kunnen worden bediendoring en controle over de slagman.

V3: Beschrijf een uitdagende voedsel- / dranktoepassing waarbij u meer geavanceerde sensoren gebruikte om een ​​oplossing te creëren?

Reactie:

Een van onze Zwitserse klanten moest de ‘perfecte’ chocoladewafelrepen maken, de bottleneck was de consistentie van de chocolade- en crèmelaag die in de exacte dikte moest worden aangebracht om de juiste uiteindelijke dikte van de wafel te garanderen en om de perfecte crunch naar hun klanten!

Rheonics De inline viscometer SRV werd door de klant op zijn productielijnen geïnstalleerd om het chocolade- en roommengsel te controleren om ervoor te zorgen dat de viscositeit van het mengsel binnen strikte grenzen werd gecontroleerd om de consistentie van de coating mogelijk te maken. Het mengsel van chocolade-room-noten was een complexe vloeistof waarin lucht zat en de klanten hadden vóór gebruik van de SRV geen enkel instrument gevonden dat betrouwbare en herhaalbare metingen kon uitvoeren.

V4: Welke soorten ooit exotische sensoren zullen in de toekomst alledaags zijn? Hoe zullen fabricagetechnieken deze sensoren betaalbaar maken? Hoe zit het met gangbare sensoren voor debiet, niveau, druk, temperatuur, etc.?

Reactie:

Viscositeit is een eigenschap die op moleculair niveau wordt beïnvloed en een enorme hoeveelheid informatie over het proces bevat, maar die moeilijk betrouwbaar te kwantificeren is met bestaande instrumenten. Het geeft inzicht in de eigenschappen die er het meest toe doen in het geval van voedingsproducten: textuur en consistentie. Deze eigenschappen zijn van invloed op de smaak, het aroma, de smaak en het 'mondgevoel' en 'maken of breken' productontvangst voor consumenten.

De belangrijkste belemmering voor de acceptatie van viscositeitsmeters in de voedingsindustrie was tweeledig: ten eerste een gebrek aan robuuste, inline, herhaalbare viscositeitsmeters en ten tweede het ontbreken van geïntegreerde plantcontrolesystemen die goed gebruik konden maken van viscositeitsinformatie in de algemene controlestrategie. Er was altijd een perceptie dat hoewel voedselreologie belangrijk is, het een moeilijk onderwerp is om betrouwbaar te controleren.

Belangrijkste drijfveren voor adoptie:

• Brede toepasbaarheid: de meeste productieprocessen voor voedingsmiddelen en dranken profiteren van inline viscositeitsbeheer - zuivelproducten - chocolaatjes, yoghurt, boter, crèmes, kaas, melk; beslag, mayonaise, sauzen, alcohol, wijnen en voedselcoatings.
• Ondersteuning van continue productiemonitoringoring, kwaliteitscontrole en consistentie tussen batches
• Voedsel 4.0 – de meeste bedrijven zien gegevens over hun processen niet meer als een luxe, maar eerder als een cruciale vereiste die rechtstreeks van invloed is op hun bedrijfsresultaten. Een combinatie van betrouwbare viscometers van RheonicsDe bredere toepassing van industriële controlesystemen in voedselprocessen en de noodzaak om snel te reageren op veranderende consumentengewoonten creëert een win-winsituatie voor leveranciers van automatiseringsoplossingen zoals Rheonics, fabrikanten van voedselapparatuur en uiteindelijk de voedselproducenten.

Vraag 5: Hoe zal software een rol spelen in de toekomst van sensoren? Zal het aan boord zijn en slechts een deel van het apparaat? Zal het in de monit voorzien?oring van berekende procesvariabelen uit gemeten (gevoelde) variabelen?

Reactie:

Software gaat een sleutelrol spelen in de toekomst van sensoren en de eindeloze mogelijkheden die het de fabrieksingenieurs zou bieden in termen van het verwerven en analyseren van procesgegevens, het detecteren van gebeurtenissen die tussenkomst vereisen, het optimaliseren van hun processen en het verzamelen van inzichten over de fabrieksprocessen die zowel implicaties op korte als op lange termijn.

Er is een scala aan toepassingen in de voedingsindustrie en het is belangrijk om te begrijpen dat elke toepassing uniek is in termen van procesdoelen, normen en voorschriften, productwisselingen en ervaring van fabrieksingenieurs, gangbare praktijken op de fabrieksvloer en knowhow.

De manier waarop de gebruiker in de fabriek met de sensorgegevens omgaat, zal sterk afhankelijk zijn van hoe de software en de geïmplementeerde algoritmen voor gegevensverwerking het beste geschikt zijn om aan de behoeften van die applicatie te voldoen. Daarom moet de software die bij de sensoren wordt geleverd, in de kosten voorzienoring van de berekende procesvariabelen uit de meetvariabelen volgens de specifieke toepassing/branche. Dit wordt ondersteund door slimme sensoren, zoals van Rheonics, die een combinatie van edge en cloud gebruiken om diepgaande proceskennis mogelijk te maken die niet mogelijk is met traditionele sensoren.

Intuïtieve software zorgt voor een gemakkelijkere leercurve voor fabrieksmanagers, operators en ingenieurs om soepel met de software te communiceren en de volledige voordelen van Industrie 4.0 en automatiseringstechnologieën te plukken.

V6: Hebben de meeste sensoren een draadloze optie? Zijn er toepassingen waarbij sensoren hun vermogen kunnen ontlenen aan trillingen, licht (bijv. Zonne-energie), enz.

Reactie:

Het mengen is fundamenteel voor de vervaardiging van veel producten, hoewel het in veel gevallen geen nauwkeurige bewerking hoeft te zijn. In andere gevallen is het echter meer een exacte wetenschap; ondermenging kan een ongelijkmatige verdeling van componentmaterialen veroorzaken (niet-homogeniteit) en te veel mengen kan de toestand van het product veranderen. Bij het gebruik van sensoren (bijvoorbeeld viscositeitsmeters) om het mengproces nauwkeurig te regelen en te bewaken, is het mogelijk dat de vereiste installatielocatie extreem beperkt is voor het opnemen van draden die aan de sensor worden bevestigd en draadloos zou een beter alternatief zijn vanuit het installatieperspectief. We hebben dergelijke verzoeken gezien van klanten waarmee we al hebben gewerkt, bijvoorbeeld in chocoladevaten.

In dergelijke gevallen maken draadloze technieken de installatie en bediening eenvoudiger. Zonder een fysieke verbinding is het bijvoorbeeld mogelijk om een ​​draadloze verbinding te gebruiken om zowel stroom naar het sensorelement te sturen als er meetsignalen van te ontvangen.

Afhankelijk van de toepassing is het ook mogelijk om stroom te halen uit trillingen, warmte, stroming of zonne-energie. Het grootste knelpunt tot dusver bij een breder gebruik van technologieën voor het oogsten van energie is het lage vermogen van oogstmachines en de hoge vermogensbehoefte van sensoren. Geavanceerde low-power sensoren die tegenwoordig worden gemaakt, halen de knowhow van pacemakers en gehoorapparaten om hun stroombudget te verminderen, waardoor zelfvoorziening op middellange termijn mogelijk is.

Een belangrijk voordeel van draadloze en zelfaangedreven sensoren is de aanzienlijke verlaging van de installatiekosten van sensoren. Tegenwoordig gaat 70-80% van het projectbudget voor sensoren naar de installatie, dus het verwijderen van de draden zou dit dramatisch kunnen verminderen en de game-wisselaar kunnen zijn die de industrie nodig heeft om alomtegenwoordige detectie te implementeren.

Gesloten kwaliteitscontrolekringen en de toenemende mate van viscositeitsautomatisering die mogelijk wordt gemaakt door de SRV-viscositeitsmeters, voegen waarde toe aan het productieproces in termen van kwaliteit, consistentie, minder afval, efficiëntie en productiviteit. Menselijke fouten worden vermeden en volledig automatische correctie van elke afwijking in het fabricageproces wordt mogelijk.

Gegevens verstrekt door de Rheonics viscometers en geïntegreerde oplossingen helpen de leercurven te versnellen en geschikt voor frequentere wisselingen van de samenstelling van voedselproducten, wat bijdraagt ​​aan een efficiënter, economischer en groener productieproces.

In gevallen waar asset productiviteit en OEE zijn essentieel en de onderhoudskosten zijn aanzienlijk, bruikbare gegevens die door de viscositeitsmeter worden geleverd, helpen voedselfabrikanten om procesonderbrekingen te verminderen met voorspellend onderhoud voor productietools en machines. Het voorspellen van mogelijke uitvaltijden en kwaliteitsdiagnose worden mogelijk gemaakt door gegevens die door de sensoren worden verstrekt.

Als u meer wilt weten over waarom voedselfabrikanten automatiseringsoplossingen willen integreren in hun productie- / fabrieksvloeren, lees dan ons artikel met de titel - "Digitale voedselverwerking - drijfveren voor de omarming van industrie 4.0 door fabrikanten"

Rheonics sensoren hebben een ingebouwde temperatuurmeting, waardoor de temperatuur van het beslag op de plaats van toepassing kan worden bewaakt. Hierdoor kunnen de viscositeitsmetingen de temperatuur compenseren, wat essentieel is voor het garanderen van een consistente productie bij typische dagelijkse en seizoensgebonden temperatuurschommelingen.

Het gebruik van een inline viscositeitssensor zoals de SRV voor voedseltoepassingen heeft veel voordelen. en sommige zijn onder meer:

• Robuuste, hermetisch afgesloten sensorkop. De keerklep kan worden gereinigd inline met alle standaard CIP-processen, of met een natte doek, zonder dat demontage of herkalibratie nodig is
• Geen bewegende delen die verouderen of vervuilen met bezinksel
• Ongevoelig voor fijnstof; geen nauwe gaten om te vervuilen met fijnstof
• Alle natte delen zijn van 316L roestvrij staal — voldoen aan de hygiënische normen zonder corrosieproblemen
• Hygiënisch, sanitair ontwerp voor voedsel- en dranktoepassingen - verkrijgbaar in tri-clamp en DIN 11851-aansluitingen voor eenvoudige bediening en reiniging
• Gecertificeerd onder ATEX en IECEx als intrinsiek veilig voor gebruik in gevaarlijke omgevingen
• Breed operationeel bereik en eenvoudige integratie - Sensorelektronica en communicatie-opties maken het uiterst eenvoudig te integreren en te gebruiken in industriële PLC en besturingssystemen.

Voedselfabrikanten streven ernaar om aan de vaak genoemde verschillende textuur- en mondgevoelige eigenschappen van consumenten te voldoen als basis voor waarom ze de 'smaak' lekker vinden en hoe de textuur en het mondgevoel, gecombineerd met gezondheidsbewustzijn en de vraag naar clean-label-producten de voortdurende consumptiebeslissingen beïnvloeden. Viscositeit is belangrijk bij de bereiding en toepassing van alle soorten beslag - adhesie, cohesie en tempura-beslag.

Sleutelfaciliteiten:

1. Vibrationele viscometers, zoals de Rheonics SRV komt dichter bij het matchen van de hoge afschuifsnelheden bij beslagcoating dan rotatie- of bekerviscometers. Daarom komen metingen met de SRV het dichtst in de buurt van het voorspellen van het gedrag van beslag onder feitelijke coatingomstandigheden.
2. Inline viscositeitscontrole met de SRV en Rheonics Productiemonitororing & Control-systeem maakt continue viscositeitscontrole mogelijk, waardoor de noodzakelijke verdunningen in realtime worden uitgevoerd. Consistentie wordt gegarandeerd, ongeacht temperatuurschommelingen, staat van de mengapparatuur, type en omstandigheden van substraten, beslagformuleringen, processtapinteracties en mengtijdparameters.
3. Rheonics SRV en productiemonitororing en het controlesysteem regelen de werkelijke temperatuurgecompenseerde viscositeit, wat essentieel is voor het garanderen van een consistente productie bij typische dagelijkse en seizoensgebonden temperatuurschommelingen.

De SRV sensor in beslagmeng- of coatinglijn resulteert in verbeterde productiviteit, winstmarges en naleving van de regelgeving.

Zodra de procesparameters zijn vastgesteld, is er weinig inspanning nodig om de integriteit van het proces te behouden. Operators kunnen vertrouwen op de strakke controle van de Rheonics oplossing voor het beheer van de kwaliteit van beslag en profiteer niet alleen van de voordelen tijdens de productie, maar ook tijdens de R&D-fase van het product, wanneer de formuleringsparameters worden vastgesteld. Hierdoor kan de exploitant concurrentievoordeel behalen naarmate de productie wordt opgeschaald om aan de toenemende vraag te voldoen.

Rheonics dichtheidsmeters en viscositeitsmeters kunnen uitgevoerd worden als sonde en als doorstroomsystemen voor installatie in tanks, proceslijnen en reactoren. Alle Rheonics-producten zijn ontworpen om onder extreme condities te kunnen functioneren, dit zijn hoge temperaturen, intensief schokken, trillingen, abrasieve vloeistoffen en chemicaliën.