堡盟集團(tuán)是一家專注于食品飲料行業(yè)中高挑戰(zhàn)性精密測(cè)量方案的國(guó)際領(lǐng)先的瑞士集團(tuán)公司。堡盟旗下始于波登海尼的過程控制部門具有近200年的歷史。堡盟于2008年正式進(jìn)入中國(guó)，憑借著其悠久的歐美市場(chǎng)成功經(jīng)驗(yàn)，和完善的本地化精英銷售與服務(wù)團(tuán)隊(duì)，活躍在中國(guó)食品飲料等衛(wèi)生應(yīng)用領(lǐng)域。堡盟提供包括工廠自動(dòng)化，過程自動(dòng)化的儀器儀表、傳感器、機(jī)器視覺、運(yùn)動(dòng)控制及粘合系統(tǒng)的解決方案。堡盟中國(guó)憑借領(lǐng)先的歐洲科技，為國(guó)人的食品安全提供基礎(chǔ)的技術(shù)保障。

　　背景介紹：

　　國(guó)內(nèi)一家大型上市食品企業(yè)由于業(yè)務(wù)發(fā)展需要對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行大規(guī)模自動(dòng)化改造。其主要工藝之一為粉碎固體物料進(jìn)行制漿后導(dǎo)入到沉淀罐進(jìn)行沉淀分離。由于制漿過程中產(chǎn)生了大量粘稠的泡沫，沉淀工藝罐進(jìn)料過程中防止泡沫溢出和保證漿料能充分加滿保證最高的生產(chǎn)效率成了一對(duì)矛盾。如果只檢測(cè)液體，每次進(jìn)料過程中液體漿料表面都會(huì)有30mm左右厚的粘稠泡沫形成，這樣就可能導(dǎo)致泡沫的溢出造成污染與浪費(fèi)。否則只檢測(cè)泡沫，就不能夠保證料罐有效容積得到充分利用。且由于粘稠泡沫的存在，很多如傳統(tǒng)的音叉及浮球等技術(shù)會(huì)因物料附著在測(cè)量元件表面而導(dǎo)致物位開關(guān)誤動(dòng)作。

　　1用戶具體需求及堡盟推薦的物位控制解決方案：

　　1.1沉淀分離罐物位控制需求

　　由于是食品行業(yè)應(yīng)用，且產(chǎn)品的檢測(cè)端與食品原料長(zhǎng)期直接接觸，所以傳感器的材質(zhì)必須要符合國(guó)際上得到普遍應(yīng)用的符合FDA準(zhǔn)證認(rèn)標(biāo)的材料，且要有3A以及EHEDG等食品為衛(wèi)生設(shè)計(jì)認(rèn)證。還有因?yàn)槠渌捎玫墓摅w有200多個(gè)，大概2.5m高，所以一定要有清晰的現(xiàn)場(chǎng)指示以便現(xiàn)場(chǎng)人員隨時(shí)了解罐體內(nèi)生產(chǎn)工藝的進(jìn)展階段。再有考慮到其通常用漿里來水里去來概括的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)空氣的相對(duì)濕度很高，接近95%，所以選用的傳感器的防水防潮性能必須達(dá)到IP67以上。

　　從物位檢測(cè)技術(shù)角度來講，項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)在于粘稠性泡沫與液體的鑒別，以及高粘稠介質(zhì)的單獨(dú)檢測(cè)，且由于工藝參數(shù)的正常波動(dòng)，具體產(chǎn)品的固形物含量在相對(duì)較寬的范圍內(nèi)浮動(dòng)，另外其中粘稠泡沫的含水量也隨著時(shí)間的推移不斷變化。所以物位控制傳感器應(yīng)具備智能標(biāo)定功能，能夠針對(duì)不同的工藝介質(zhì)進(jìn)行精確標(biāo)定，是確保系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

　　2物位控制方案

　　2.1物位控制方案

　　堡盟LBFS系列物位開關(guān)采用經(jīng)過FDA認(rèn)證的304不銹鋼與食品飲料中高端的聚醚醚酮(PEEK)高分子材質(zhì)，按照3A，EHEDG等嚴(yán)格的國(guó)際衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)制造，同時(shí)具有3A與EHEDG認(rèn)證證書。堡盟特有的無死角衛(wèi)生型設(shè)計(jì)免除了任何縫隙與死角，確保CIP過程中能探頭能夠得到徹底的清潔；從而避免因介質(zhì)殘留變質(zhì)而影響用戶產(chǎn)品的品質(zhì)。

　　在本項(xiàng)目中，堡盟推薦了具有3A認(rèn)證的LBFS衛(wèi)生型物位開關(guān)，配合具有3A認(rèn)證的衛(wèi)生型焊接過程連接件，不需要任何密封墊片只要用戶進(jìn)行合格的焊接，就可以滿足衛(wèi)生型接液結(jié)構(gòu)。此物位開關(guān)具有智能軟件標(biāo)定功能，對(duì)于各種小顆粒、粉末、膠體及液體等介質(zhì)都能夠精確地標(biāo)定，因此在整個(gè)工廠范圍內(nèi)可以統(tǒng)一安裝按方式，大幅度縮減備件庫存。產(chǎn)品同時(shí)具有高亮度藍(lán)光現(xiàn)場(chǎng)指示功能，從而操作人員不用去控制室就可以對(duì)每一個(gè)不銹鋼罐內(nèi)的狀態(tài)一目了然。M12接頭除了方便現(xiàn)場(chǎng)的安裝與維護(hù)外，更可以確保實(shí)現(xiàn)IP67的防護(hù)等級(jí)，從根本上杜絕了由于高濕現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而導(dǎo)致的設(shè)備損壞。

　　用戶的全自動(dòng)化生產(chǎn)線中包含200多個(gè)沉淀分離罐，其處理介質(zhì)為含高泡沫的漿料，堡盟建議每個(gè)罐采用3個(gè)控制點(diǎn)，兩只在罐體的上部，一只標(biāo)定成專門檢測(cè)泡沫，另一只標(biāo)定成檢測(cè)漿料液體。當(dāng)罐體頂部的泡沫傳感器檢測(cè)到泡沫后給出信號(hào)，觸發(fā)進(jìn)料電磁閥關(guān)斷，停止進(jìn)料。通過控制系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)靜置一段時(shí)間后，系統(tǒng)再次讀取泡沫傳感器，如果泡沫已經(jīng)消退，則檢測(cè)不到泡沫信號(hào)，則再次開啟進(jìn)料電磁閥。并且同時(shí)檢測(cè)液位傳感器信號(hào)，經(jīng)過多次循環(huán)進(jìn)料，直到其檢測(cè)到液體滿信號(hào)為止。從而充分利用了沉淀分離罐的有效容積，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的最大化。

　　如前所述此工藝的泡沫是粘稠性的，每經(jīng)過一個(gè)工藝循環(huán)都會(huì)掛在傳感器探頭上，在進(jìn)行CIP清洗之前會(huì)一直保持這種狀態(tài)。通過隨機(jī)免費(fèi)贈(zèng)送的軟件，可以對(duì)堡盟推薦的LBFS物位開關(guān)進(jìn)行標(biāo)定，從而確保設(shè)備不受泡沫掛料影響。

　　此外在罐底還采用了一只同樣的LBFS物位開關(guān)作為空倉檢測(cè)，自動(dòng)控制出料泵/閥的自動(dòng)關(guān)斷，為下一個(gè)工作循環(huán)作準(zhǔn)備。

　　另外通過軟件標(biāo)定，堡盟的LBFS同樣可以對(duì)圖4中離心分離出的高粘稠膏狀體的物位進(jìn)行精確檢測(cè)，自動(dòng)控制排料螺桿泵的開閉。

　　2.1.1沉淀分離罐物位控制的具體安裝

Fig.6沉淀分離罐安裝控制示意圖

2.1.2淀分離罐進(jìn)料物位控制邏輯，如下所示：

Fig.7沉淀分離罐進(jìn)料物位邏輯控制圖 

Fig.8LBFS01411衛(wèi)生型物位開關(guān)

　　2.4產(chǎn)品的安裝

　　所有上述產(chǎn)品通過衛(wèi)生型焊接件進(jìn)行安裝。要求設(shè)備開孔30mm焊接

　　4.結(jié)束語

　　在食品和飲料工業(yè)用傳感器解決方案領(lǐng)域，堡盟擁有20余年的專業(yè)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。食品和飲料工業(yè)嚴(yán)格的衛(wèi)生法規(guī)對(duì)測(cè)量?jī)x表及傳感器提出了極其苛刻的挑戰(zhàn)。堡盟傳感器完全滿足要求嚴(yán)格并且必須符合特定標(biāo)準(zhǔn)的各種應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計(jì)符合行業(yè)特殊法規(guī)、FDA及EHEDG發(fā)布的指導(dǎo)方針，以及對(duì)于所用材料、表面質(zhì)量、過程可靠性和過程連接的特殊現(xiàn)場(chǎng)清洗（CIP）/現(xiàn)場(chǎng)消毒（SIP）過程要求。堡盟憑借在長(zhǎng)期積累的專業(yè)知識(shí)、完善的技術(shù)能力、經(jīng)驗(yàn)豐富的專家、強(qiáng)大的咨詢與支持以及備受稱道的客戶服務(wù)，堡盟成為您食品飲料行業(yè)的可靠合作伙伴。