CC BY
6
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
ТЕМА НОМЕРА
Рентгенодиагностическая установка
для экспресс-контроля качества
В.П. Нино
ФГУП «Гипрорыбфлот», Санкт-Петербург
А.Ю. Грязнов, Е.Н. Потрахов, Н.Н. Потрахов
ЗАО «ЭЛТЕХ-Мед», Санкт-Петербург
Закатка консервных банок - одна из наиболее важных технологических операций, требующих повышенного внимания при производстве консервов, в результате которой обеспечивается герметичность их содержимого. В случае некачественной герметизации внутрь банки вместе с воздухом могут проникнуть различные микроорганизмы, что неизбежно вызовет порчу продукта.
Вследствие неправильной первичной настройки или постепенного изменения параметров настройки закаточной машины в процессе эксплуатации конфигурация и геометрические размеры элементов закаточного шва могут выйти за установленные пределы и повлечь недопустимое снижение качества шва. По этой причине приходится регулярно производить контроль параметров шва. В соответствии с требованиями СанПиН 2.3.4.050-96 периодичность контроля должна составлять 30 мин для каждой головки закаточной машины для пустых банок и каждые 2 ч - для банок, наполненных продуктом.
Для оценки качества закаточных швов, например в рыбной промышленности, в настоящее время применяется метод разрушающего контроля. С помощью малогабаритной циркульной пилы вырезается участок банки в месте крестообразного соединения бокового шва с кольцевым, а также в любом подозрительном месте, обнаруженном при оценке внешнего вида. Далее профиль фрагмента шва анализируется визуально при помощи лупы или профиль-проектора [1].
Поскольку проверка должна производиться достаточно часто, такой метод контроля приводит к безвозвратной потере достаточно большого количества банок и продуктов, в них содержащихся, при этом визуальные оценки субъективны и вследствие неизбежной деформации шва могут производиться с ошибками. Кроме того, контролируется только небольшой участок шва, составляющий приблизительно 2-3 % от его общей протяженности. Операция механического вскрытия банки достаточно трудоемка, и контроль шва этим методом занимает много времени.
Для устранения указанных недостатков при контроле закаточных швов описанным методом специалистами ЗАО «ЭЛ-ТЕХ-Мед» и ОАО «Гипрорыбфлот» создан действующий образец передвижной многоцелевой рентгенодиагности-ческой установки, не имеющей аналогов в Российской Федерации. Установка позволяет на практике реализовать способ неразрушающего контроля качества закаточного шва консервной банки на всей его длине с одновременной визуализацией содержимого [2, 3].
В состав установки входят маломощный источник рентгеновского излучения, цифровое устройство для визуализации рентгеновского изображения, рентгено-защитная камера, устройство для позиционирования консервных банок и персональный компьютер со специализированным программным обеспечением (рис. 1).
не монитора компьютера можно получить изображение всего шва в реальном времени. Защиту от неиспользуемого рентгеновского излучения обеспечивает камера радиационной защиты. С помощью специальной компьютерной программы полученные данные о параметрах шва сравниваются с их допустимыми значениями. В случае выхода какого-либо параметра за заданные пределы компьютер выдает команду на отбраковку консервной банки. При необходимости возможна подача управляющих сигналов на остановку технологической линии. Одновременно производятся протокол событий и вывод информации на экран монитора компьютера или печатающее устройство.
В качестве примера на рис. 2 изображен фрагмент дефектного участка закаточного шва консервной банки. На изоб-
Принцип действия установки: рентгеновское излучение проходит сквозь участок шва банки, расположенной с помощью специального устройства на определенном расстоянии от источника излучения, и неравномерно ослабляется элементами шва. Сформированное таким образом теневое рентгеновское изображение шва регистрируется и преобразуется в цифровой электрический сигнал устройством для визуализации рентгеновского изображения, а затем передается в персональный компьютер. Полученная информация содержит все необходимые данные об основных параметрах швов. Поскольку устройство позиционирования осуществляет вращение банки вокруг своей оси, то на экра-
ражении отчетливо виден дефектный участок шва (отсутствие перекрытия).
Указанный метод может быть также применен для экспресс-контроля содержимого банок, в том числе вида продукта, размеров его фрагментов, плотности их укладки, соотношения жидкой и твердой фракций и так далее.
Другое важное направление использования установки - обнаружение и анализ скрытых дефектов семян зерновых культур, например: внутренняя повреж-денность грызущими насекомыми, по-врежденность клопом-черепашкой, прорастание, сильная трещиноватость или грубые механические повреждения, мертвый зародыш и т.д. На рис. 3 показаны изображения семян овса с некоторыми из перечисленных дефектов. Внешний вид установки (в передвижной
SAFETY OF PRODUCTION AND FINISHED FOODSTUFFS
сококачественных запасов семенного, продовольственного и фуражного зерна [4].
Проеденные экспериментальные исследования показали, что установка также с успехом может быть использована и для оперативной оценки качества срастания привитых компонентов саженцев винограда. На рис. 5 показаны рентгеновские изображения, соответственно, некачественного и качественного срастания саженцев, полученные при конт-
Рис. 4. Установка (в передвижной рентгенозащитной камере): 1 - рентгено-защитная камера; 2 - источник излучения; 3 - предметный столик; 4 - управляющий компьютер; 5 - пульт управления источником излучения; 6 - поверхность приемника изображения
рентгенозащитной камере), используемой для экспресс-контроля качества зерновых культур, приведен на рис. 4.
Полученные результаты позволяют предположить, что установка может стать основой для создания технологии обеспечения продовольственной безопасности РФ в части формирования вы-
6
Рис. 5. Рентгенограмма привитых саженцев винограда: а - некачественное срастание, б - качественное срастание
роле посадочного материала винограда на многоцелевой рентгенодиагностичес-кой установке.
В ходе испытаний установки было получено положительное заключение органов Роспотребнадзора о возможности использования установки в целях контроля пищевой продукции, а также полной ее безопасности для обслуживающего персонала.
Полученные результаты испытаний установки позволяют рекомендовать ее к широкому использованию для неразруша-ющего экспресс-контроля качества продукции во всех перерабатывающих отраслях агропромышленного комплекса РФ.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ5981-88. Банки металлические для консервов. Технические условия.
2. Патент РФ на изобретение за № 2175126 от 25.12.2000. Способ нераз-рушающего контроля качества кольцевого соединения (варианты).
3. Патент РФ на полезную модель за №65649 от 10.08.2007. Рентгенодефек-тоскопическая установка для контроля качества закаточного шва и содержимого консервных банок.
4. Архипов М.В., Алексеева Д.И., Ба-тыгин Н.Ф. и др. Методика рентгенографии в земледелии и растениеводстве. -М.: РАСХН, АФИ, 2001.
