מד זרימת קטשופ

מדידת זרימה היא חלק חשוב בהבטחת איכות המזון והמשקאות, יעילות הייצור האפשרית ודיוק המדידות. אך כאשר המדיום הוא נוזל סמיך ולא ניוטוני כמו רוטב עגבניות (קטשופ), רוטב ברביקיו או מיונז, שיטות מבוססות למדידת זרימה לא תמיד עובדות. מאמר זה ידון בבעיות המיוחדות שעולות בעת ניסיון למדוד את קצב הזרימה של קטשופ ומדוע מד הזרימה קוריוליס הוא הדרך הטובה ביותר לפתור בעיות אלו. הוא גם ייתן הסבר מלא על אופן פעולתו, המאפיינים החשובים ביותר שלו והדברים החשובים ביותר שיש לחשוב עליהם בעת בחירת מד.

הבעיות הגדולות ביותר במדידת זרימת רוטב עגבניות (קטשופ)

קטשופ אינו נוזל פשוט, והתכונות הפיזיות הספציפיות שלו מהוות מכשולים רבים למדידת זרימה:

מדידת זרימת קטשופ מספקת מכשולים רבים

תכונות נוזל שאינן ניוטוניות ובעלות צמיגות גבוהה: רוטב עגבניות הוא נוזל לא ניוטוני נפוץ, וצמיגותו משתנה כאשר קצב הגזירה (קצב הזרימה או לחץ השאיבה) משתנה. הוא סמיך בזמן שהוא דומם, אך כאשר שואבים או מערבבים אותו, הוא נהיה דליל יותר (דילול גזירה). תכונה זו הופכת מדי זרימה נפחיים המשתמשים בצמיגות קבועה להמרה, כמו סוג טורבינה וסוג וורטקס סטריט, להרבה פחות מדויקים.

הרוטב סמיך ויש בו חלקיקים מוצקים (כגון זרעי וקליפות עגבניות), אשר יכולים בקלות ליצור שקיעה, חסימה או שאריות (התלויות על הקיר) בתוך מד הזרימה. לכן לעתים קרובות יש צורך במד זרימה מלא , מדי זרימה אחרים כמו מדי טורבינה כוללים חלקים נעים שאינם מתאימים למדידת זרימת קטשופ. מד זרימה עם חלקים נעים בפנים לא רק הופך את הדברים לפחות נקיים, אלא גם משבש מאוד את ערכי המדידה.

מד זרימת הטורבינה מכיל חלקים נעים שאינם מתאימים למדידת קטשופ

רגישים לכוחות גזירה: מדי זרימה מסוימים, כמו מדי זרימה בעלי גלגלי שיניים אובליים, יכולים ליצור כוחות גזירה גדולים על נוזלים. זה יכול לשנות את התכונות הפיזיקליות והמבנה של רוטב עגבניות, מה שיכול לשנות את הטעם והאיכות של המוצר הסופי.

מדי זרימה עם גלגלי שיניים אובליים יכולים ליצור כוחות גזירה גדולים על קטשופ, ולכן אינם מתאימים גם כן.

אנחנו צריכים למדוד יותר מדבר אחד: תהליכי ייצור מודרניים צריכים לדעת את קצב הזרימה, אבל הם גם צריכים להיות מסוגלים לנטר צפיפות (לניהול ריכוזים) וטמפרטורה בו זמנית, מה שמדי זרימה מסורתיים (כגון מדי זרימה מגנטיים, מדי זרימה מערבולת או מדי זרימה בעלי תזוזה חיובית) לא יכולים לעשות.

הדבר החשוב ביותר הוא: מד זרימת המסה של קוריוליס פועל על ידי מדידה ישירה של התמצית.

מד זרימת המסה של קוריוליס פועל על סמך החוק השני של ניוטון. תפקידו העיקרי הוא למדוד ישירות את קצב זרימת המסה במקום לחשב את קצב הזרימה הנפחית בעקיפין.

סליל ההנעה גורם לצינורות המדידה בתוך חיישן הליבה של מד הזרימה לרטוט בתדרים גבוהים. אנשים רואים את הקטשופ הנע דרך הצינורות הרוטטים הללו כחלקיקים נעים. אפקט קוריוליס אומר שהנוזל ידחוף את צינור המדידה בכיוון ההפוך, מה שיגרום לצינור המדידה להתפתל מעט. החיישן המגנטו-אלקטרי בצינור המדידה יוכל לזהות נכון את עיוות הפיתול הפאזי הזה.

תכונות של שימוש במד זרימת קוריוליס למדידת קטשופ

קצב זרימת המסה קשור ישירות להבדל הפאזה בשני קצוות צינור המדידה. ככל שיש יותר זרימה, כך גדל ההיפוך.

צפיפות הקטשופ קשורה ישירות לתדירות התנודות של צינור המדידה. תדירות התנודה יורדת ככל שצפיפות הנוזל בתוך הצינור עולה. לכן מד זרימה קוריוליס יכול גם לזהות מידע על צפיפות הקטשופ.

מדידת צפיפות וטמפרטורה של קטשופ באמצעות חיישן זרימה אחד

גלאי טמפרטורת התנגדות (RTD) מובנה עוקב אחר הטמפרטורה בזמן אמת לצורך התאמת הטמפרטורה. זה מבטיח ששינויים בסביבה לא יפגעו בדיוק המדידות.

תיאוריה זו אומרת שמד הזרימה של קוריוליס יכול לקרוא את קצב הזרימה המסה של הקטשופ (בק"ג/שעה או ק"ג/דקה) באופן מיידי ונכון, מבלי להתמודד עם הבעיות המתעוררות בעת מדידת זרימת נפח עקב שינויים בצמיגות, צפיפות וטמפרטורה.

מדידת זרימת מסה ישירה של קטשופ

מה הופך את מד הזרימה של קוריוליס לדרך הטובה ביותר למדידת רוטב עגבניות (קטשופ)?

למד הזרימה של קוריוליס יש מאפיינים רבים וטובים המסייעים בבעיות של מדידת רוטב עגבניות:

מדידת זרימת מסה ישירה שאינה מושפעת משינויים בתכונות הפיזיקליות. לא משנה איך צמיגות רוטב העגבניות משתנה עם כוח הגזירה, איכותו לא תשתנה. מד הזרימה קוריוליס מודד ישירות מסה, מה שאומר ששינויים בצמיגות ובטמפרטורה של קטשופ אינם משפיעים על דיוק המדידה. הדיוק הוא ± 0.1% ~ ± 0.5%.

ניתן להשתמש בצינור ישר יחיד או בצינור מכופף בקוטר גדול עבור נוזלים כמו רוטב עגבניות. נתיב הזרימה בלתי ניתן לעצירה, כך שהוא לא ייחסם. עיצוב הצינור הישר היחיד, העשוי מחומר היגייני, אינו מכיל חסימות, אזורים מתים או חלקים נעים בתוכו, מה שהופך את הזרימה לחלקה ומפחית את הסיכוי לחסימה ותלייה על הקיר. הוא גם עומד בתקנים המחמירים של SIP (עיקור במקום) ו-CIP (ניקוי במקום) בו זמנית.

מד זרימה היגייני למדידת זרימה של רוטב עגבניות

פרמטרים מרובים בו זמנית הופכים אותו לגמיש במיוחד לייצור רוטב עגבניות. הוא יכול לספק לך ערכים של קצב זרימת מסה, צפיפות וטמפרטורה בבת אחת. זה חשוב מאוד בעת הכנת רוטב עגבניות, לדוגמה:

ניטור צפיפות הרוטב בזמן אמת כדי לראות כמה הוא סמיך וכמה מוצק יש בו (° בריקס).

יש לעקוב אחר עקומת הטמפרטורה במהלך תהליך הסטריליזציה.

השתמשו באצווה ומילוי מבוססי איכות כדי לוודא שכל הסחורות באצווה זהות.

אין הפרעה לשדה הזרימה, מה ששומר על תכונות המוצר בטוחות: עיצוב תעלת הזרימה העדינה מוריד את מאמץ הגזירה של הנוזל, מה שמונע נזק לתכונות הפיזיות של רוטב העגבניות עקב גזירה מוגזמת ושומר על הטעם והמרקם המקוריים של המוצר.

כיצד לבחור את מד זרימת המסה המתאים לקטשופ?

כדי לבחור את מד הזרימה המתאים של קוריוליס לרוטב עגבניות, עליכם לשים לב לפרטים הטכניים הבאים:

טווח וגודל חיישן זרימה: קצב הזרימה של רוטב עגבניות הוא איטי, לכן עליכם לבחור את גודל חיישן זרימת המסה הנכון כדי לוודא שקצב הזרימה נמצא בטווח הפעולה האופטימלי של מד הזרימה, שהוא בדרך כלל 20% עד 80% מהטווח המלא. כדי למנוע פתח גדול לרדת בדיוק בקצבי זרימה נמוכים. בדרך כלל זרימת הרוטב קטנה יותר, נוזל מסוג רגיל כמו מים או דלק, מכיוון שנוזליות רוטב העגבניות גרועה בהרבה מסולר או מים.

בטבלה למטה אנו מפרטים את טווח זרימת המסה של קטשופ עם גדלי חיישני זרימת המסה המתאימים.

פלט ותקשורת של מד זרימת קטשופ: פלט אנלוגי 4-20mA או פלט תדר או דופק: משמש לחיבור מערכות PLC או DCS כדי שיוכלו לשלוח אותות מיינסטרים.

HART/PROFIBUS-PA/Modbus RTU ותקשורת דיגיטלית אחרת משמשות לשליחת כל הפרמטרים (קצב זרימה, צפיפות, טמפרטורה, ריכוז) ולהגדרה ואבחון של מכשירים מרחוק או ממקומות אחרים.

מגוון יציאות ותקשורת דיגיטלית ממד זרימת מסת קטשופ לחיבור PLC או DCS

מד זרימה היגייני: יש לוודא שחיישן הזרימה עומד בקריטריונים של תכנון היגייני בתעשיות המזון. כולל האם חומר החלקים הרטובים עשוי נירוסטה, האם חלקות פני השטח של חיישן הזרימה גבוהה מאוד, והאם חיבור התהליך הוא חיבור סניטרי.

עיצוב מד זרימת היגיינה לקטשופ

בחרו את רמת ההגנה המתאימה ל-IP (כגון IP67) ואת הסמכת ההגנה מפני פיצוץ (כגון מד זרימה בעל אישור ATEX) בהתבסס על המקום בו יותקן המכשיר במפעל.

מד זרימת המסה SH seires Coriolis מבית silverinstruments.com הוא הדרך הטובה ביותר למדוד נוזלים מורכבים כמו רוטב עגבניות (קטשופ) בתעשיית המזון המודרנית, שבה יעילות, דיוק ואינטליגנציה הם נקודות מפתח. הסיבה לכך היא שהוא משתמש בעקרון מדידת זרימת מסה ישירה, הוא רב-תכליתי מאוד ואמין מאוד. זהו לא רק כלי לקבלת מדידות מדויקות, אלא גם נכס מכריע להעלאת איכות המוצרים, ייעול תהליכי ייצור והפחתת הוצאות. רכישת מד זרימת Coriolis מעוצב היטב מבית silverinstruments.com היא בהחלט צעד חכם לקראת ניהול טוב יותר של הייצור.