堡盟卫生型物位开关在食品饮料行业的应用案例

由于制造过程的自动化程度越来越高，多年以来，物位开关就是几乎所有储罐和容器的关键部件。它们被用于各种介质的物位检测：从可可粉等颗粒或粉末介质，到果酱和巧克力等膏状或粘性物质，再到牛奶、啤酒和油类等液体介质。随着LBFS的问世，堡盟推出了一种能够在上述所有介质中正常工作的物位开关。对于设备制造商和食品制造商而言，LBFS的射频电容技术是*可靠的技术。特别是对于粘性物质，采用市场上广泛使用的其他技术会有开关误动作，但是使用LBFS则能够可靠地进行物位检测。只要通过软件设置，它甚至还可以对泡沫进行物位检测或者直接将其屏蔽掉。

      
图1：堡盟LBFS物位开关通过了EHEDG和3A认证。

　　每一位技术服务人员都知道：测量仪表的标定是一项复杂的任务，并且理想的标定方法极难掌握。在大多数情况下，通过自学习程序或者电位计获得的设置不能复制。因此，人们对于标定可靠性的疑惑一直存在。但是，堡盟的LBFS及其配对产品LFFS已经进行了出厂预标定，这样90%的应用均不需要对设备进行额外设置。对于某些有难度的应用，可以使用FlexProgrammer 9701编程装置和对应软件对物位开关轻松进行可视化标定。可视化实现了参数组的可靠控制。即使长期运行，此产品仍然能够确保开关的安全运行。此外，FlexProgrammer 9701还可以记录参数组，以及将一台设备的设置拷贝到另一台设备中。

　　凭借市场上*可靠的技术以及良好的易用性，LBFS降低了运行和维护成本。

图2：储罐内物位控制是食品工业的*常见应用。上图是一个牛奶加工应用。

卫生型设计与认证
　　为确保食品在卫生条件下加工，所用机器必须符合卫生型设计规则。设备制造商的相关要求参见机械指令2006/42/EG以及规定了食品加工机械卫生要求的欧洲标准EN 1672-2:2009。

图3：LBFS智能射频电容技术，公认的*佳粘稠介质物位控制解决方案。

　　这样，所有欧洲设备制造商都必须遵守卫生型设计规则。同时，食品制造商非常关注减少所谓HACCP（危害分析和关键控制点）的数目，以节约时间和成本。因此一般来说，改善卫生型设计可以减少HACCP。另一个重要因素是缩短设备清洁所需时间。缩短CIP（就地清洗）清洁时间可以缩短停机时间，同时节约了能源。慕尼黑科技大学（唯森生命科学中与食品工程中心）的研究表明：实现一致的卫生型设计可以将CIP清洁时间缩短至四分之一。凭借产品的卫生型设计，堡盟帮助客户实现效益*大化。

　　卫生型设计要求传感器和其他部件的接液部件采用合适的材料。美国食品与药品管理局（FDA）列出的材料是国际认可的卫生应用材料。从这些材料中，LBFS物位开关选择了经过FDA认证的PEEK来制造传感器探头以及不锈钢1.4404来制造匹配的焊接套筒PM023。实践证明，经特别许可的EPDM材料是首选的密封剂解决方案。然而对于需要考虑卫生要求的表面，只采用特定材料是不够的。制造商还需要确保表面的粗糙度足够低，LBFS所用的PEEK和不锈钢的粗糙度均小于0.8 μm。这确保了工艺部件具有足够的可清洁性。制造商需要越来越多的证书来证明部件的质量，在材料和表面抛光方面，堡盟的高分子和不锈钢均获得所需证书。

      
图4：当使用FlexProgrammer 9701手操器时，可在PC机上利用FlexProgram软件对LBFS和LFFS进行直观的可视化参数设置。

　　设计卫生型机器需要使用符合卫生型设计规则的部件。此设计的*重要元素是避免存在盲管段和尖锐内角、垫片的受控压紧以及检漏孔等问题。3-A和EHEDG等组织规定了这方面的要求，因此符合规则的部件可以获得“EHEDG认证”或“3-A认证”。相关证书仅颁发给由独立授权机构进行测试的产品。为获得EHEDG证书，产品需要进行可清洁性试验。此证书是LBFS物位开关等产品易于清洁并在正确安装的情况下符合卫生型设计规则的具体证据。

　　对于卫生应用，正确的安装至关重要。在设计部件时，需要避免盲管段和间隙。作为测量仪器和传感器的制造商，堡盟通过提供优化的附件提供卫生型安装支持。因此，通过EHEDG和3-A认证的设备附带的所有焊接套筒和安装材料均采用相同的认证标准。这样，LBFS证书亦适用于PM023焊接套筒。由于采用此安装方式，传感器延伸到储罐或管道内部的部分仅为18 mm，从而避免了阻挡流通和阴影区——这是目前市场上广泛采用的振动音叉物位开关的常见问题。

卫生型传感器解决方案离不开经验
　　在20世纪90年代初期，瑞士传感器专家堡盟集团开发出一种机械结构，使产品符合3-A标准所规定的卫生型设计要求。在此基础之上，堡盟后来又向市场推出多种卫生测量仪表，用于食品工业的压力、温度和物位以及电导率的检测与分析。例如，堡盟丹麦分公司的技术中心将80%的研发力量投入新型卫生型产品的开发。除了LBFS和LFFS物位开关之外，堡盟的*新成果还包括通过EHEDG和3-A认证的PBMH系列压力变送器。这些产品分别为缓冲罐中的物位检测和消毒储罐的过压保护提供了理想的解决方案。

　　凭借在过程仪表卫生标准实施方面的多年经验，堡盟的开发工程师们将其技艺成功地转移到位置传感器领域。例如，通过EHEDG认证的FNDH、FHDH和FPDH系列光电传感器可用来检测肉片以及瓶子等透明物体的数目。与其他光电系统不同，这些产品采用SmartReflect技术而无需使用反射板。无需反射板简化了传感器的卫生型安装，并且降低了成本。这些产品与通过EGEDG认证的电感式接近开关IFBR和安装附件（附带证书），共同构成了市场上独一无二的堡盟卫生型位置传感器产品系列。