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电磁流量计在无菌灌装的应用及要求

作者:湖北恒晟源机电
发布日期:2019-05-09
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  随着社会的发展及人们生活水平的提高,对消费产品质量和生产效率提出了更高的要求,要求灌装装置系统能够快速、安全、准确地完成灌装。
  
  无菌灌装系统以其固有的优点,在食品、饮料、制药等行业得到越来越广泛的应用。无菌灌装系统的要求使用于灌装定量控制的方式发生了变化,一些专业灌装用途的电磁流量计进入灌装应用领域,这种动态在线的测量和控制方式带来了新的挑战,使用中不仅需要考虑电磁流量计本身的安装和使用,还要综合考虑电磁流量计集成在系统中时和其他部分的相互影响。
  
  灌装定量控制在各个分系统中,灌装的定量控制系统是最核心的系统之一,整个灌装机的灌装速度和精度往往由该系统的性能所决定。灌装定量控制系统关键部件包括流量计、控制器、阀门(如图1)。灌装量的测量由流量计完成,它能快速、准确地计量灌装头的连接管道中的流体流量,并把信号上传到控制器,由控制器根据设定的定量,控制灌装阀门的启/停,以达到准确灌装。
  
  电磁流量计在灌装系统关键部件示意图
  
  电磁流量计在灌装系统关键部件示意图
  
  电磁流量计的测量原理:根据法拉第电磁感应定律,因磁通量变化产生感应电动势,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流。在电磁测量原理中,流动的介质就相当于运动的导体,感应电压和介质的流速成正比,并且通过两个电极直接送到放大器。流体的容积通过管道的截面积可以算出。
  
  电磁流量计原理示意图
  
  无菌灌装对电磁流量计的要求有四点:
  
  1.快速反应能力和准确的测量能力。每次灌装通常持续2~5秒,这要求电磁流量计的测量速度非常快,测量间隔短,只有这样才能跟得上流量的变化曲线。
  
  2.卫生型设计和连接。特殊的材质和连接方式。
  
  3.CIP和SIP的要求。原位清洗和杀菌涉及到酸碱等腐蚀性介质,如果采用高温蒸汽杀菌,则过程中会出现约140℃的温度。
  
  4.稳定性和重复性好。
  
  Ue=B×L×v
  
  Q=A×v
  
  Q=A×v=A×Ue/B×L
  
  式中:Ue——感应电压
  
  B——磁场强度
  
  L——磁极间距
  
  v——流体速度
  
  Q——流体流量
  
  A——管道截面积
  
  I——电流强度
  
  从以上公式可以看出,当磁场强度和磁极间距一定时,流体流量和感应电压成正比。

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