Rivista dedicata all'industria alimentare - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) pubblica un articolo di approfondimento che tratta il Rheonics viscosimetro in linea SRV insieme ad altri nuovi dispositivi di processo all'orizzonte. L'articolo spiega perché le industrie alimentari e delle bevande devono guardare oltre i quattro sensori di base (flusso, livello, pressione, temperatura) per acquisire informazioni dettagliate sui processi industriali e continuare a rimanere competitive.

Titolo: "Utilizzo dei sensori per migliorare i processi", Aggiornamento tecnico: oltre flusso, livello, pressione e temperatura: nuovi sensori, nuove soluzioni
In primo piano: Rheonics, Allpax, Brooks Instruments, Festo, sistemi CHL, ECS Solutions, Endress+Hauser USA

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Oggi i sensori sono ovunque. Ci sono sensori di prossimità, accelerometri, giroscopi, magnetometri, dispositivi biometrici, sensori IR e di temperatura, dispositivi di umidità e persino ossimetri nel tuo smartphone (anche se potresti non voler dipendere dalla precisione di un ossimetro basato su smartphone).

Oltre ai quattro sensori di base (flusso, livello, pressione e temperatura) utilizzati per fornire una finestra sui processi industriali, c'è una miriade di altri dispositivi di rilevamento che si trovano nei prodotti di uso quotidiano, dai giocattoli alle lavastoviglie e alle automobili. Se il tuo settore alimentare o delle bevande non fa un uso diffuso dei sensori per monitorare il tuo processo, non puoi aspettarti di rimanere competitivo a lungo, perché come si suol dire, "non puoi controllare ciò che non misuri" e non puoi aspettarti dati utilizzabili dal tuo processo senza di essi.

I misuratori di portata massica forniscono la precisione e l'accuratezza necessarie per il dosaggio esatto degli ingredienti in un prodotto e i viscosimetri possono aiutarti a ottenere il controllo di fluidi duri non newtoniani, ad esempio salse o pastelle. Esistono sensori in linea / in linea più sofisticati in grado di misurare i livelli di alcol, il contenuto di grassi, i costituenti molecolari e molto altro. Con una progettazione ingegnosa e i giusti dispositivi di rilevamento non c'è motivo di non avere il controllo del processo.

Rheonics risposta alle domande di FE per l'articolo intitolato: Aggiornamento tecnologico: oltre flusso, livello, pressione e temperatura: nuovi sensori, nuove soluzioni. 

Q1: che tipo di sensori produci? Quali applicazioni per alimenti / bevande focalizzi le tue soluzioni?

Risposta:

Rheonics sviluppa, costruisce e vende sensori di densità e viscosità e soluzioni automatizzate che vengono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, dalla lavorazione alimentare al settore petrolchimico.

I nostri sensori sono utilizzati in varie fasi della lavorazione degli alimenti come il trasporto, la miscelazione e il rivestimento che coinvolgono fluidi sia newtoniani che non newtoniani.

Rheonics i misuratori di densità e viscosità sono ampiamente utilizzati dai costruttori di macchine e dai produttori di tutto il mondo per Monitoring miscelazione e copertura di pastelle, concaggio di cioccolato e copertura di wafer, creme, latte, yogurt, maionese, produzione di salse, rivestimento enterico per prodotti alimentari per animali, monitoring contenuto di alcol e zucchero nei vini e nelle bevande e per l'automazione dei flussi di acque reflue.

D2: Descrivi un'applicazione impegnativa per alimenti / bevande in cui hai utilizzato sensori convenzionali (ad es. Flusso, livello, pressione, temperatura, pH / conducibilità, torbidità, accelerometri, ecc.) Per creare una nuova soluzione?

Risposta:

Uno dei nostri clienti è un fornitore americano di linee di miscelazione e rivestimento della pastella che fornisce linee completamente automatizzate per patatine fritte, crocchette di pollo, bastoncini di pesce, rivestimento di patatine. Stavano usando pompe e manometri per monitorare la consistenza della pastella per rivestire questi prodotti. Il problema era l'ampia variazione e la costante necessità di calibrare le linee ogni volta che veniva cambiata una miscela di pastella. Ciò ha reso il sistema altamente tecnico da utilizzare per gli operatori.

Dopo una settimana di prova, hanno adottato il Rheonics SRV in linea per il monitoraggio in tempo realeoring del composto della pastella. Il sensore utilizzato è dotato di collegamento igienico ed è stato installato direttamente nella linea di miscelazione e di verniciatura. Oggi i sensori sono offerti come dotazione standard sulla maggior parte delle linee di miscelazione e rivestimento garantendo il monitoraggio con un solo clicoring e controllo della pastella.

D3: Descrivi un'applicazione impegnativa per alimenti / bevande in cui hai utilizzato sensori più sofisticati per creare una soluzione?

Risposta:

Uno dei nostri clienti svizzeri aveva bisogno di creare le barrette di wafer di cioccolato "perfette", il collo di bottiglia era la consistenza dello strato di cioccolato e crema che doveva essere applicato nello spessore esatto per garantire il corretto spessore finale del wafer e per dare il perfetto crunch ai loro clienti!

Rheonics Il cliente ha installato il viscosimetro in linea SRV sulle linee di produzione per monitorare la miscela di cioccolato e panna e garantire che la viscosità della miscela fosse controllata entro limiti ristretti per consentire la consistenza del rivestimento. La miscela cioccolato-crema-nocciole era un fluido complesso con aria intrappolata e i clienti non avevano trovato nessuno strumento in grado di fornire misurazioni affidabili e ripetibili prima di utilizzare l'SRV.

D4: In futuro, quali tipi di sensori un tempo esotici saranno comuni? In che modo le tecniche di produzione renderanno accessibili questi sensori? Che ne dici di sensori comuni per flusso, livello, pressione, temperatura, ecc.?

Risposta:

La viscosità è una proprietà che è influenzata a livello molecolare e ha un'enorme quantità di informazioni sul processo, ma è stata difficile da quantificare in modo affidabile con gli strumenti esistenti. Fornisce approfondimenti sulle proprietà che contano di più nei prodotti alimentari: consistenza e consistenza. Queste proprietà influenzano il gusto, l'aroma, il sapore e la "sensazione in bocca" e la ricezione del prodotto da parte dei consumatori.

Il principale vincolo all'adozione dei viscosimetri nell'industria alimentare era duplice: in primo luogo la mancanza di viscosimetri robusti, in linea e ripetibili e in secondo luogo la mancanza di sistemi di controllo dell'impianto integrati in grado di fare buon uso delle informazioni sulla viscosità nella strategia di controllo generale. C'è sempre stata la percezione che sebbene la reologia alimentare sia importante, è un argomento difficile da monitorare in modo affidabile.

Principali fattori di adozione:

• Ampia applicabilità: la maggior parte dei processi di produzione di alimenti e bevande beneficia della gestione della viscosità in linea - latticini - cioccolatini, yogurt, burro, creme, formaggio, latte; pastelle, maionese, salse, alcol, vini e rivestimenti per alimenti.
• Supportare il monitoraggio della produzione continuaoring, controllo di qualità e coerenza tra i lotti
• Food 4.0: la maggior parte delle aziende non vede più i dati sui propri processi come un lusso ma piuttosto come un requisito fondamentale che influisce direttamente sui profitti. Una combinazione di viscosimetri affidabili di Rheonics, l'adozione più ampia di sistemi di controllo industriale nei processi alimentari e la necessità di rispondere rapidamente alle mutevoli abitudini dei consumatori creano vantaggi per i fornitori di soluzioni di automazione come Rheonics, i produttori di attrezzature alimentari e, in ultima analisi, i produttori alimentari.

D5: Che ruolo avrà il software nel futuro dei sensori? Sarà a bordo e sarà solo parte del dispositivo? Provvederà al monitoring delle variabili di processo calcolate dalle variabili misurate (rilevate)?

Risposta:

Il software giocherà un ruolo chiave nel futuro dei sensori e nelle infinite possibilità che offrirebbe agli ingegneri di fabbrica in termini di acquisizione e analisi dei dati di processo, rilevamento di eventi che necessitano di intervento, ottimizzazione dei loro processi e raccolta di informazioni sui processi di fabbrica che hanno implicazioni sia a breve che a lungo termine.

Esiste una vasta gamma di applicazioni nell'industria alimentare ed è importante capire che ogni applicazione è unica in termini di obiettivi di processo, norme e regolamenti, cambi di prodotto ed esperienza degli ingegneri di fabbrica, pratiche comuni e know-how.

Il modo in cui l'utente all'interno della fabbrica interagisce con i dati del sensore dipenderà in larga misura da quanto il software e gli algoritmi di elaborazione dei dati utilizzati siano adatti a soddisfare le esigenze di tale applicazione. Pertanto, il software in bundle con i sensori deve provvedere al monitoraggiooring delle variabili di processo calcolate dalle variabili misurate in base all'applicazione/industria specifica. Ciò è supportato da sensori intelligenti, come da Rheonics, che utilizzano una combinazione di edge e cloud per consentire un know-how approfondito dei processi non possibile con i sensori tradizionali.

Il software intuitivo garantisce una curva di apprendimento più semplice per manager, operatori e ingegneri di fabbrica per interagire senza problemi con il software e sfruttare appieno i vantaggi dell'Industria 4.0 e delle tecnologie di automazione.

D6: La maggior parte dei sensori avrà un'opzione wireless? Esistono applicazioni in cui i sensori possono derivare la loro potenza da vibrazioni, luce (ad es. Solare), ecc.

Risposta:

La miscelazione è fondamentale per la realizzazione di molti prodotti, anche se in molti casi non è necessario che sia un'operazione precisa. Tuttavia, in altri casi è più una scienza esatta; la miscelazione insufficiente può causare una distribuzione non uniforme dei materiali componenti (non omogeneità) e la miscelazione eccessiva può modificare lo stato del prodotto. Mentre si utilizzano sensori (ad esempio viscosimetri) per controllare e monitorare con precisione il processo di miscelazione, è possibile che la posizione di installazione richiesta sia estremamente limitata per accogliere i cavi collegati al sensore e il wireless sarebbe un'alternativa migliore dal punto di vista dell'installazione. Abbiamo riscontrato tali richieste da parte di clienti con cui abbiamo già lavorato, ad esempio in navi per il concaggio del cioccolato.

In questi casi, le tecniche wireless rendono l'installazione e il funzionamento più semplici. Ad esempio, senza una connessione fisica, è possibile utilizzare il collegamento wireless sia per inviare alimentazione all'elemento di rilevamento sia per ricevere segnali di misurazione da esso.

A seconda dell'applicazione, anche la derivazione di potenza da vibrazioni, calore, flusso o energia solare può essere un'opzione praticabile. Il più grande collo di bottiglia finora nell'uso più ampio delle tecnologie di raccolta di energia è la bassa potenza di uscita delle mietitrici e l'elevata richiesta di potenza dei sensori. I sensori avanzati a bassa potenza creati oggi derivano dal know-how di pacemaker e apparecchi acustici per ridurre il loro budget energetico, il che rende l'autoalimentazione una possibilità a medio termine.

Un vantaggio chiave dei sensori wireless e autoalimentati è la significativa riduzione dei costi di installazione dei sensori. Oggi, il 70-80% del budget del progetto per il sensore va all'installazione, quindi togliere i cavi potrebbe ridurlo drasticamente ed essere il punto di svolta di cui l'industria ha bisogno per adottare il rilevamento pervasivo.

Circuiti di controllo qualità chiusi e il crescente grado di automazione della viscosità consentito dai viscosimetri SRV aggiungono valore al processo di produzione in termini di qualità, consistenza, riduzione degli sprechi, efficienza e produttività. Si evita l'errore umano e diventa possibile la correzione completamente automatica di qualsiasi deviazione nel processo di produzione.

Dati forniti dal Rheonics viscosimetri e soluzioni integrate aiutano ad accelerare le curve di apprendimento e consentire cambi di composizione dei prodotti alimentari più frequenti, contribuendo a un processo di produzione più efficiente sotto il profilo delle risorse, economico e più verde.

Nei casi in cui produttività degli asset e OEE sono fondamentali ei costi di manutenzione sono significativi, i dati utilizzabili forniti dalla soluzione viscosimetrica aiutano i produttori di alimenti a ridurre le interruzioni del processo con la manutenzione predittiva per gli strumenti e le macchine di produzione. La previsione di potenziali eventi di inattività e la diagnosi della qualità sono consentite dai dati forniti dai sensori.

Per saperne di più sul motivo per cui i produttori di alimenti stanno cercando di integrare soluzioni di automazione nei loro piani di produzione / fabbrica, leggi il nostro articolo intitolato - "Elaborazione alimentare digitale - driver per l'adozione da parte dei produttori di Industria 4.0"

Rheonics i sensori sono dotati di misurazione della temperatura integrata, consentendo di monitorare la temperatura della pastella nel punto di applicazione. Ciò consente alle letture della viscosità di compensare la temperatura, il che è essenziale per garantire una produzione costante attraverso le tipiche variazioni di temperatura giornaliere e stagionali.

Ci sono molti vantaggi nell'usare un sensore di viscosità in linea come SRV per applicazioni alimentari. e alcuni includono:

• Testa del sensore robusta e sigillata ermeticamente. L'SRV può essere pulito in linea con tutti i processi CIP standard, o con uno straccio inumidito, senza necessità di smontaggio o ricalibrazione
• Nessuna parte in movimento che invecchia o si sporca di sedimenti
• Insensibile al particolato; nessuna fessura stretta per sporcare di particolato
• Tutte le parti a contatto con il fluido sono in acciaio inossidabile 316L — soddisfa le norme sanitarie senza problemi di corrosione
• Design igienico e sanitario per applicazioni nel settore alimentare e delle bevande, disponibile in tri-clamp e connessioni DIN 11851 per un facile utilizzo e pulizia
• Certificato secondo ATEX e IECEx come intrinsecamente sicuro per l'uso in ambienti pericolosi
• Ampia gamma operativa e semplice integrazione: l'elettronica del sensore e le opzioni di comunicazione rendono estremamente facile l'integrazione e il funzionamento in PLC industriali e sistemi di controllo.

I produttori di alimenti si sforzano di soddisfare le diverse proprietà tessiturali e gustative spesso citate dai consumatori come base del perché gli piace il "gusto" e di come la consistenza e la sensazione in bocca, combinate con la coscienza della salute e la domanda di prodotti con etichetta pulita, influenzino le decisioni di consumo continue. La viscosità è importante nella preparazione e nell'applicazione di tutti i tipi di pastella: pastelle di adesione, coesione e tempura.

Le prelibatezze chiave:

1. Viscosimetri vibrazionali, come il Rheonics SRV, si avvicinano di più alla corrispondenza delle velocità di taglio elevate nel rivestimento della pastella rispetto ai viscosimetri rotazionali o a tazza. Pertanto, le misurazioni con l'SRV si avvicinano di più alla previsione del comportamento della pastella nelle condizioni effettive del rivestimento.
2. Controllo della viscosità in linea con SRV e Rheonics Produzione Monoring & Il sistema di controllo consente il controllo continuo della viscosità, effettuando le diluizioni necessarie in tempo reale. La consistenza è garantita indipendentemente dalle fluttuazioni di temperatura, dalle condizioni delle apparecchiature di miscelazione, dal tipo e dalle condizioni dei substrati, dalle formulazioni della pastella, dalle interazioni delle fasi del processo e dai parametri del tempo di miscelazione.
3. Rheonics SRV e Produzione Monitoring e il sistema di controllo controlla la reale viscosità compensata dalla temperatura, essenziale per garantire una produzione costante attraverso le tipiche variazioni di temperatura giornaliere e stagionali.

Usando il SRV Il sensore nella linea di miscelazione o rivestimento della pastella si traduce in una migliore produttività, margini di profitto e conformità normativa.

Una volta stabiliti i parametri del processo, è necessario uno sforzo minimo per mantenere l’integrità del processo. Gli operatori possono contare sullo stretto controllo fornito dal Rheonics soluzione di gestione della qualità della pastella e trarre vantaggi non solo nella produzione, ma anche nella fase di ricerca e sviluppo del prodotto quando vengono stabiliti i parametri di formulazione. Ciò consente all’operatore di ottenere un vantaggio competitivo poiché la produzione viene ampliata per soddisfare la crescente domanda.

Rheonics i densimetri e i misuratori di viscosità sono disponibili come sonde e sistemi a flusso per l'installazione in serbatoi, linee di processo e reattori. Tutto Rheonics i prodotti sono progettati per resistere agli ambienti di processo più difficili, alle alte temperature, a livelli elevati di urti, vibrazioni, abrasivi e sostanze chimiche.