Caratteristiche della rivista di ingegneria alimentare Rheonics soluzioni per la viscosità – “Oltre flusso, livello, pressione e temperatura – Nuovi sensori, nuove soluzioni”

Rheonics risposta alle domande di FE per l'articolo intitolato: Aggiornamento tecnologico: oltre flusso, livello, pressione e temperatura: nuovi sensori, nuove 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 e dai produttori di macchinari in tutto il mondo per monitorare la miscelazione e la ricopertura dell'impasto, il concaggio del cioccolato e la ricopertura delle cialde, la produzione di creme, latte, yogurt, maionese, salse, il rivestimento enterico per prodotti alimentari di origine animale, il monitoraggio del contenuto di alcol e zucchero nei vini e nelle bevande e per automatizzare i 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 reale della miscela di impasto. Il sensore utilizzato era dotato di connessione igienica ed è stato installato direttamente nella linea di miscelazione e sulla linea di rivestimento. Oggi, i sensori sono offerti come dotazione standard sulla maggior parte delle linee di miscelazione e rivestimento, garantendo il monitoraggio e il controllo dell'impasto con un solo clic.

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 continuo della produzione, il controllo di qualità e la 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: Quale sarà il ruolo del software nel futuro dei sensori? Sarà integrato nel dispositivo e sarà semplicemente parte integrante dello stesso? Permetterà il monitoraggio delle variabili di processo calcolate a partire 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 dello stabilimento interagisce con i dati dei sensori dipenderà in larga misura da come il software e gli algoritmi di elaborazione dati implementati saranno adatti a soddisfare le esigenze di quell'applicazione. Pertanto, il software fornito con i sensori deve consentire il monitoraggio delle variabili di processo calcolate a partire dalle variabili misurate, in base all'applicazione/settore specifico. Questo è supportato da sensori intelligenti, come quelli di 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.