Liquitrend QMW43 è una soluzione di misura qualitativa per l’industria alimentare, che ha a che fare con la misurazione del livello. Quando i fluidi vengono riscaldati, raffreddati o trasportati, spesso si generano depositi o incrostazioni indesiderate nelle tubazioni o nei serbatoi. Durante questi processi si formano strati di materiale che normalmente sono molto sottili ma, con il tempo, possono causare problemi di pulizia o scambio termico. Con Liquitrend QMW43 è possibile rilevare queste formazioni in modo affidabile e, al contempo, quantificare e valutare la portata della contaminazione senza bisogno di aprire il serbatoio o i tubi. Scopriamo QMW43 nel dettaglio!
Indice:
- QMW43: come funziona
- QMW43 nei fluidi conduttivi
- QMW43 nei fluidi non conduttivi
- QMW43: i vantaggi
- Pulizia CIP: come sfruttare il QMW43
Liquitrend QMW43 è un dispositivo compatto per la misura continua di spessore dei depositi e conducibilità. Il sensore è stato sviluppato da Endress+Hauser per l'industria alimentare, nell'intento di aiutare i responsabili d’impianto a garantire la sicurezza dei prodotti, migliorare la qualità e aumentare la disponibilità degli impianti. Grazie a QMW43 le decisioni possono essere basate su misure dello spessore dei depositi e della conducibilità, rese affidabili dalla combinazione tra le modalità di misura conduttiva e capacitiva.
Liquitrend QMW43 è contiene due elettrodi circolari separati da uno strato isolante di PEEK idoneo per l’uso alimentare. L’elettrodo sensore interno viene usato per definire lo spessore dei depositi sia con fluidi conduttivi che non conduttivi. L’elettrodo di guardia esterno viene usato solo per calcolare la conducibilità del fluido e come fattore determinante per calcolare lo spessore dei depositi nei fluidi conduttivi.
QMW43 utilizza un ciclo di misura sia capacitivo che conduttivo per determinare lo spessore dei depositi sul sensore. Ciò significa che il software dell’elettronica di Liquitrend QMW43 sceglie di usare l’algoritmo di misura più corretto in funzione del fluido, in modo da fornire la misura più precisa. Grazie all’impiego di una duplice modalità di misura - capacitiva e conduttiva - Liquitrend QMW43 è anche in grado di reagire in modo rapido ed efficace alle differenti situazioni, con il fluido sulla superficie del sensore o nel tubo pieno.
La famiglia di sensori Liquitrend di Endress+Hauser.
Nei fluidi conduttivi - come acqua, latte, birra o prodotti simili - la conducibilità viene determinata tramite la misura di corrente dell’elettrodo di guardia, che dipende dalla resistenza elettrica del fluido, che va dall’elettrodo di guardia alla messa a terra. Analogamente, il deposito sul sensore viene determinato confrontando le correnti che fluiscono dai due diversi elettrodi, sensore e guardia, alla messa a terra. Questa relazione è proporzionale allo spessore del deposito sul sensore. Il tipo di fluido e lo spessore del deposito sul sensore hanno un impatto diretto sul segnale di misura.
Quando la misura viene eseguita in fluidi non conduttivi - come grassi, zuccheri concentrati o simili - la modalità di misura è solo capacitiva. In questa modalità di misura, si utilizza l‘ampiezza del segnale dell‘elettrodo sensore per stabilire con precisione lo spessore del deposito sulla superficie del sensore. Se è richiesta un’elevata precisione del segnale, è indispensabile conoscere la costante dielettrica (DC). L’ampiezza del segnale dell’elettrodo sensore è equivalente allo spessore del deposito sulla sua superficie. Come base di calcolo viene assunta una costante dielettrica standard DC = 13, che viene preimpostata nell’elettronica del dispositivo. Questo fattore può anche essere modificato manualmente, oppure misurando la costante dielettrica effettiva del fluido con l’uso di Liquitrend QMW43. In questo modo è possibile ottenere una misura affidabile e proporzionale allo spessore del deposito sul sensore anche con fluidi a bassa costante dielettrica.
Liquitrend QMW43 offre una serie di benefici:
La presenza di depositi o incrostazioni può essere facilmente rilevata prima e dopo la pulizia CIP (Cleaning In Place), usando i segnali di misura di Liquitrend QMW43 e programmandoli nel sistema di controllo. A questo scopo, è necessario scegliere un punto di partenza - o “punto di zero” - per la valutazione dei segnali del dispositivo.
Un buon punto di partenza può essere, ad esempio, la fase acquosa rilevata dopo la pulizia prima dell‘inizio effettivo della produzione, quando cioè il tubo o il serbatoio sono puliti e riempiti d‘acqua. I segnali di Liquitrend QMW43 assumono un valore che corrisponde a questa situazione specifica. A titolo di esempio: conducibilità 300 μS/cm e “spessore” 9,5 mm. Quando ha inizio la fase di produzione e il prodotto viene trasportato attraverso il tubo o il serbatoio, sulle pareti possono iniziare a formarsi sottili depositi o incrostazioni. Durante la successiva pulizia preliminare con acqua, questi possono essere rilevati dal cambiamento dei valori di segnale di Liquitrend QMW43. I depositi potrebbero, ad esempio, apparire come segue: conducibilità 310 μS/cm e “spessore“ 9,7 mm rispetto ai valori di misura originali al “punto di zero”. Questa variazione del segnale evidenzia la formazione di un deposito durante la fase di produzione.
Lo scopo della fase CIP è quello di rimuovere questo deposito e pulire il tubo o il serbatoio senza lasciare alcun residuo. Se la pulizia CIP è stata efficace, Liquitrend QMW43 mostrerà nuovamente un segnale di uscita pari al punto iniziale nella fase acquosa. In questo esempio: conducibilità 300 μS/cm e “spessore“ 9,5 mm. Questo valore può essere quindi usato dal sistema di controllo come documentazione e attestazione di convalida della pulizia.
Se la pulizia CIP non è riuscita a rimuovere i depositi, il valore del segnale di Liquitrend QMW43 non corrisponderà al “punto di zero” determinato in precedenza e avrà ancora un valore differente. Ad esempio: conducibilità 300 μS/cm e “spessore“ 9,6 mm. Questo risultato può essere usato per la documentazione della pulizia e può giustificare una specifica estensione del ciclo di pulizia o di produzione nel sistema di controllo.
Nell’esempio: “punto di zero” / definizione del punto di partenza nella fase acquosa.
In conclusione, valutando i segnali di misura di Liquitrend QMW43 - conducibilità e “spessore” - è possibile acquisire informazioni rilevanti sull’intera sequenza del processo e sul comportamento dei fluidi. Attraverso l’interpretazione dei segnali è possibile ridurre il tempo richiesto per la pulizia CIP o prolungare il tempo disponibile per la produzione.
Entrambi gli approcci aumentano la produttività e, di conseguenza, la disponibilità dell’impianto. Inoltre, interpretando i segnali di misura di Liquitrend QMW43 è possibile eseguire, se necessario, un’analisi più approfondita di eventuali problemi. Tali segnali permettono inoltre al responsabile d’impianto di documentarne lo stato, di mantenere la continuità dei processi e di ottenere una documentazione continua a vantaggio di una maggiore trasparenza dell’impianto.
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