Применение датчиков уровня в производстве молока Текст научной статьи по специальности «Математика»

УДК 62-791.2

DOI 10.24411/2409-3203-2019-12037

ПРИМЕНЕНИЕ ДАТЧИКОВ УРОВНЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОКА

Федорова Ирина Алексеевна

старший преподаватель кафедры агроинженерии ФГБОУ ВО Красноярский ГАУ Ачинский филиал Россия, г. Ачинск

Аннотация: Молоко, как среда применения датчиков, характеризуется высокой степенью образования патогенной микрофлоры, брожением, с точки зрения гигиеничности. Кроме материалов, контактирующих со средой, не менее важна и конструкция механического присоединения датчиков. Она должна исключать образование застойных зон, легко чиститься, по возможности занимать как можно меньше места и монтироваться с минимальными выступами или заподлицо.

Молоко разной жирности, сливки, сметана и другие производные молока могут иметь разную плотность, вязкость и другие физические свойства. Все эти нюансы необходимо учитывать при подборе средств уровнеметрии. В статье рассмотрен вопрос применения сигнализации и измерения уровня при производстве молока.

Ключевые слова: молоко, датчик, преимущества, сигнализатор, элементы.

APPLICATION OF LEVEL SENSORS IN MILK PRODUCTION

Fedorova Irina Alekseevna

Senior Lecturer, Department of Agricultural Engineering Krasnoyarsk State Agrarian University Achinsk branch Russia, Achinsk

Abstract: Milk, as an environment for the use of sensors, is characterized by a high degree of formation of pathogenic microflora, fermentation, in terms of hygiene. In addition to materials in contact with the medium, the design of the mechanical connection of the sensors is no less important. It should exclude the formation of stagnant zones, be easy to clean, if possible take up as little space as possible and be mounted with minimal protrusions or flush.

Milk of different fat content, cream, sour cream and other derivatives of milk can have different density, viscosity and other physical properties. All these nuances must be taken into account when selecting level gauges. The article discusses the use of signaling and level measurement in milk production.

Keywords: milk, sensor, advantages, signaling device, elements.

Любое пищевое производство сопряжено со множеством вспомогательных промывающих и дезинфицирующих жидкостей. Традиционно одним из самых распространенных в пищевой отрасли (не считая поплавковых) сигнализаторов уровня жидкости является вибрационная вилка.

Свое название вибрационные вилки получили от характерной особенности конструкции, которая включает в себя два параллельно расположенных чувствительных зонда. В основе работы вибрационной вилки лежит пьезоэлектрический кристалл, который возбуждает колебания чувствительных зондов с определенной частотой. Частота колебаний зависит от среды, в которую погружены чувствительные элементы. Электронный модуль отслеживает изменение частоты чувствительных элементов при наполнении или

208

опустошении емкости. Рассмотрим виды и технические характеристики датчиков уровня, применяеме в производстве молока.

Таблица 1 - Сравнительная таблица технических характеристик датчиков уровня

№ п/п

Название датчиков

Технические характеристики

Преимущества применения

1

Вибрационный сигнализатор уровня Nivoswitch

-Удлинение зонда от 69 до 3000 мм; -Температура среды -40.. ,+130°С; -Температура окружающей среды 40...+70°С;

-Давление среды до 40 бар; -Варианты выходного сигнала: -2-х проводная версия AC/DC; -3-х проводная версия PNP/NPN; -Уровень защиты: IP65 -разъемное соединение/1Р68 с применением кабеля.

-Простота установки и подключения, не требующая никаких настроек; -Зонд сигнализатора, контактирующий со средой, состоит полностью из нержавеющей стали DIN 1.4571;

-Опционально возможно изготовление высокополированной версии до 0,5 микрон; -Для сред агрессивных к нержавеющей стали доступна версия с PFA покрытием зонда; -Компактная версия прибора с зондом длиной 69 мм, установленная на трубопровод, отлично решает задачу защиты насоса от сухого хода; -3 года гарантии!

Емкостно-частотный сигнализатор уровня CleverLevel,

- Материалы, контактирующие со средой: PEEK Natura, AISI 316L (1.4404);

- Напряжение питания: 12-30В DC, ток (без нагрузки) макс. 50 мА;

- Выходной сигнал: PNP/NPN (выбирается при заказе) макс. 20 мА; -Температура процесса: -40.. ,+115°С, с кратковременным превышением до +135° (не более 1ч)(можно применять в системах CIP-мойки);

- Давление процесса: -1.100 бар;

- Точность срабатывания: ±1 мм;

- Время отклика: 0,1 с;

- Класс защиты: IP67/IP69K с применением специального кабеля

- Возможность гибкой настройки с помощью специального программатора (не входит в комплект поставки) и бесплатного ПО. Настраиваются следующие параметры: порог срабатывания, состояние выхода, NO/NC, время задержки выходного сигнала, гистерезис;

- Кривая (зеленый цвет) отражает состояние датчика относительно среды (в данном случае относительно воздуха);

-Датчик просигнализирует, когда нижняя точка кривой окажется в области между двумя синими вертикальными линиями, собственно настройка датчика сводится к регулировке положения этих линий;

- Состояние выходного сигнала - нет сигнала; -Регулировка задержки выходного сигнала 0,1-10с;

-Разнообразие модельного ряда и технологических подсоединений, наличие удлиненных версий позволит установить датчик через терморубашку или избежать влияние налипшего материала на стенках емкости.

Датчики

гидростатического

уровня:

-PFMH (с

гигиеническим

соединением и

сенсорным

экраном);

-PBMH (с

гигиеническим

соединением и без

экрана);

-PBMN (с

промывочной

мембраной);

V

-Материалы, контактирующие со средой АШ 3^ (1.4404);

- Пьезорезистивные датчики избыточного или абсолютного давления с диапазоном измерения от -1 до 68 бар с точностью до 0,1% (зависит от диапазона);

- Версии с дисплеем или без него;

- Выходной сигнал 4.. .20мА+HART;

- Доступны версии с температурой процесса до +200°С с охлаждающей горловиной;

- Температура окружающей среды: -40...+85°С;

- Уровень защиты: 1Р67/1Р69К с применением специального кабеля;

- Устойчивость ко всем распространенным чистящим средствам С1Р-мойках.

- Измерение уровня и объема в резервуаре любой геометрии с настраиваемыми функциями пересчета;

- Торцевая мембрана, позволяющая применять датчики для вязких и налипающих сред благодаря специальной конструкции;

- Быстрое время отклика;

- Компактный дизайн для оптимальной установки;

- Наличие экспертного заключения центра эпидемиологии о соответствии продукции техническому регламенту таможенного союза.

Сигнализаторы уровня CleverLevel стали определенным стандартом отрасли, великолепно зарекомендовали себя в самых разнообразных отраслях промышленности и сложных применениях.

2

3

Наличие экспертного заключения центра эпидемиологии о соответствии продукции техническому регламенту таможенного союза.

Долгое время проблемой сигнализаторов уровня CleverLevel была необходимость приобретать дорогостоящий программатор для настройки датчика по месту. Имея в своем парке КИП десяток сигнализаторов CleverLevel, стоимость программатора нивелировалась, а при покупке одного датчика цена программатора "кусалась".

Относительно недавно выпущены версии датчика LBFI, LBFH, главным отличием (но не единственным) которых стало наличие функции ТеЛ-т, позволяющей подстроить датчик по месту с помощью простого нажатия кнопки без дорогостоящего программатора.

Измерение уровня в пищевом производстве сопряжено не только с гигиеническими требованиями, но и определенными техническими сложностями. Так, например, на рисунке слева видно, что технологические емкости могут оборудоваться терморубашками, усложняющими процесс установки датчиков уровня, помимо этого, проблемы вызывают мешалки внутри емкости, откидывающиеся крышки и другие сложности. В такой ситуации бескомпромиссным является измерение уровня с помощью датчиков гидростатического давления врезного типа для установки в дно емкости или отводящие патрубки.

Рисунок 1 - Датчики LBFI, LBFH с наличием функции Tech-in

Учитывая вышесказанное, можно сделать вывод о том, что отличает датчики PFMH/PBMH/PBMN

• Измерение уровня и объема в резервуаре любой геометрии с настраиваемыми функциями пересчета;

• Торцевая мембрана, позволяющая применять датчики для вязких и налипающих сред благодаря специальной конструкции;

• Быстрое время отклика;

• Компактный дизайн для оптимальной установки;

• Наличие экспертного заключения центра эпидемиологии о соответствии продукции техническому регламенту таможенного союза.

Список литературы:

1. Кулаков М.В., Технологические измерения и приборы для химических производств, 3 изд., М., 1983;

2. Шкатов Е.Ф., Технологические измерения и КИП на предприятиях химической промышленности, М., 1986.

3. Kipspb/catalog/enhaus/pred_urov/element294994.php (Дата обращения 14.11.2019г)

4. Promspravka/catalog/D/DL/33/2/20/5/2/120/urovnem/urlot/lot/lot_589.html? £=1(Дата обращения 14.11.2019г)