کاربرد حیاتی سنسور فشار در صنایع غذایی
در دنیای پیچیده و دقیق صنایع غذایی، کنترل دقیق پارامترهای مختلف نقشی اساسی در تضمین کیفیت، ایمنی و کارایی محصولات ایفا میکند. پس از دما، فشار یکی از مهم‌ترین پارامترهایی است که باید به دقت کنترل شود و از همین رو، سنسورهای فشار به ابزاری حیاتی در این صنعت تبدیل شده‌اند. این سنسورها نه تنها به نظارت بر فرآیندهای تولید کمک می‌کنند، بلکه در رعایت بهداشت مواد غذایی و جلوگیری از فساد آنها نیز سهم بسزایی دارند.
فشار چیست؟
در فیزیک، فشار به عنوان نیروی وارد بر سطح تعریف میشود. برای درک بهتر کاربرد سنسورها، لازم است با انواع فشار و مفاهیم مرتبط آشنا شویم:
- فشار استاتیک: این نیرو به صورت عمودی بر روی یک سطح وارد میشود و زمانی کاربرد دارد که سیال در حالت سکون باشد.
- فشار دینامیک: این نوع فشار در اثر حرکت سیالات ایجاد میشود و به کمک آن می‌توان به صورت غیرمستقیم سرعت را اندازهگیری کرد.
علاوه بر این، فشار را می‌توان به سه شکل اصلی بیان کرد:
- فشار مطلق (Absolute Pressure): این فشار واقعی در هر نقطه است که نسبت به “خلأ مطلق” (یعنی عدم وجود حتی یک مولکول گاز) سنجیده میشود. فشار مطلق از مجموع فشار اتمسفر و فشار نسبی به دست می‌آید.
- فشار گیج یا نسبی (Gauge Pressure): این فشار نشان‌دهنده اختلاف فشار یک سیال با فشار اتمسفری محیط است.
- فشار افتراقی (Differential Pressure): این نوع فشار برای بیان اختلاف بین دو فشار مطلق به کار می‌رود و در واقع اختلاف فشار بین دو نقطه از یک سیال را نشان میدهد.
چرا سنسورهای فشار در صنایع غذایی اینقدر مهم هستند؟
سنسورهای فشار در صنایع غذایی برای اندازهگیری و کنترل پارامترهایی نظیر دما، فشار، سطح مایع یا جامد، و وزن مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها به طور مداوم اطلاعات گوناگونی از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال کرده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاه‌ها می‌شوند.
نقش آنها در تضمین کیفیت مواد غذایی و جلوگیری از فاسد شدن آن بسیار حیاتی است. به عنوان مثال، سنسور کنترل سطح ifm برای تعیین حجم خاصی از مایعی که در مرحله پخت و پز توزیع میشود، به کار می‌رود؛ مقدار زیاد یا خیلی کم از این مایع در مخزن می‌تواند به معنای خراب شدن محصول باشد. همچنین، استفاده از سنسورهای فشار در صنایع غذایی بخشی مهم از تولید مواد غذایی ایمن و به حداقل رساندن خطر آلودگی است.
انواع سنسورهای فشار و کاربرد آنها در صنایع غذایی
سنسورهای فشار متفاوتی در صنایع غذایی به کار گرفته می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند:
سنسور فشار دیافراگمی
- این نوع سنسور از دیافراگم‌های الاستیک به عنوان عناصر انتقال فشار استفاده میکند.
- با اتصال فرآیندی مناسب، می‌توان آن را بدون فاصله نصب کرد و به راحتی تمیز نمود.
- مهم‌ترین ویژگی: قابلیت تحمل فرآیندهای تمیز کردن در محل (CIP) و استریل کردن در محل (SIP) را دارد که برای حفظ بهداشت در صنایع غذایی حیاتی است.
- “وتد پارت” یا قسمت‌های در تماس با محیط اندازهگیری، معمولاً از فولاد ضد زنگ (مانند 316L ) ساخته می‌شوند تا از تجمع سیالات و فساد جلوگیری شود و دارای سطحی صاف و بدون شکاف باشند.
- برای اندازهگیری فشار مطلق تا 50 بار، فشار نسبی تا 2000 بار و فشار افتراقی تا 2.5 بار کاربرد دارند.
- در فرآیندهای بهداشتی مانند تولید شکلات، شیر، شربت و داروها بسیار مؤثر هستند.
- می‌توانند سطح مایع را با روش فشار هیدرواستاتیک اندازهگیری کنند؛ ستون مایع بالای سنسور، فشار هیدرواستاتیکی ایجاد میکند که نشان‌دهنده مستقیم سطح مایع است.
سنسور فشار Bellows
- شامل یک لوله شیاردار از جنس فلز یا آلیاژ فلز است.
- معمولاً برای اندازهگیری فشار گازها کاربرد دارد، اما هر سه نوع فشار (نسبی، مطلق، افتراقی) را می‌توان با آن اندازهگیری کرد.
- حساسیت بیشتری نسبت به سنسورهای دیافراگمی دارند، اما هزینه ساخت آنها بالاتر است و امکان آسیب دیدن با تغییرات فشار زیاد وجود دارد.
- لوله فشار بوردن :(Bourdon Pressure Gauge)
- از متداول‌ترین و پرکاربردترین فشارسنج‌هاست و نوعی حسگر مکانیکی محسوب میشود.
- برای اندازهگیری فشار گیج مایعات و گازها استفاده میشود.
- مکانیزم عمل آن بر اساس لوله‌ای هلالی شکل با سطح مقطع بیضی یا مستطیلی است که با ورود گاز تمایل به صاف شدن پیدا میکند.
- فشارسنج مانومتری:
- به صورت لوله‌ای U شکل است و درون آن با موادی مانند جیوه یا آب پر شده است.
- خواندن فشار از روی آنها ممکن است سخت و مشکل باشد و احتمال خطا در اندازهگیری فشار مطلق به دلیل تخلیه نشدن کامل هوا وجود دارد.
انواع سنسور فشار و کاربرد آنها در صنایع غذایی
|
نوع سنسور فشار |
ویژگی‌ها |
کاربرد در صنایع غذایی |
|
سنسور فشار دیافراگمی |
استفاده از دیافراگم الاستیک، مقاوم در برابر ارتعاش، تحمل دما و تنش فرآیندهای تمیزکاری (CIP/SIP)، وتد پارت از جنس استیل ضد زنگ (316L)، دقت بالا (0.05% با فناوری سیلیکون). |
اندازهگیری فشار و سطح مایعات در مخازن و خطوط تولید، پاستوریزاسیون، همگن‌سازی، ماشین‌های پرکننده، کنترل فرآیندهای بهداشتی مانند شکلات، شیر، شربت و داروها. |
|
سنسور فشار Bellows |
لوله شیاردار فلزی/آلیاژی، حساسیت بالا، قابلیت اندازهگیری هر سه نوع فشار، هزینه ساخت بالا. |
عمدتاً برای اندازهگیری فشار گازها، البته در صورت لزوم برای سایر مایعات با توجه به هزینه و آسیب‌پذیری. |
|
لوله فشار بوردن |
متداول و پرکاربرد، مکانیکی، سطح مقطع بیضی یا مستطیلی، لوله هلالی که با فشار صاف میشود. |
اندازهگیری فشار گیج مایعات و گازها در کاربردهای عمومی‌تر. |
|
فشارسنج مانومتری |
لوله‌های U شکل پر شده با مایعات، خوانش دشوار، احتمال خطا در اندازهگیری مطلق. |
کاربردهای خاص که نیاز به دقت بسیار بالا ندارند یا در محیطهای آزمایشگاهی کنترل‌شده. |
اهمیت کالیبراسیون سنسورهای فشار
کالیبراسیون منظم سنسورهای فشار برای اطمینان از دقت و قابلیت اطمینان اندازه‌گیری‌ها بسیار مهم است. برای این منظور، باید از ابزارهایی استفاده کرد که دقیق‌تر از سنسور مورد نظر باشند. دوره زمانی کالیبراسیون به نوع سنسور بستگی دارد:
- ابزارهای پایدار که در اثر اندازهگیری فشار آسیب نمی‌بینند.مانند مانومترهای U شکل یا ابزارهای با آلیاژ طلا و کروم) معمولاً سالی یک بار نیاز به کالیبراسیون دارند.)
- ابزارهای مکانیکی و الاستیک (مانند لوله‌های بوردن، فشارسنج‌های دیافراگمی و بیلوز) به دلیل تحرکات مکانیکی مداوم، نیازمند دوره‌های زمانی کوتاه‌تر برای کالیبراسیون هستند.
آکام صنعت نماینده معتبر در تامین سنسورهای فشار
آکام صنعت به عنوان نماینده معتبر و تامین کننده انواع سنسورهای صنعتی اتوماسیون و تجهیزات ابزار دقیق از شرکت‌های اروپایی ، طیف گسترده‌ای از سنسورهای فشار SICK و سنسورهای فشارifm را برای صنایع غذایی ارائه میدهد. این مجموعه با پشتوانه دانش فنی و سال‌ها تجربه، آماده ارائه خدمات جامع از جمله مشاوره تخصصی و تامین نیازهای مشتریان با تضمین اصالت کالا و بهترین قیمت است.
آکام صنعت تنها یک فروشگاه نیست؛ ما از ابتدای ایجاد ارتباط با مشتری تا نصب و راه‌اندازی کالا در خطوط تولید، در کنار شما هستیم. با انتخاب محصولات سنسورSICK و سنسورifm از طریق آکام صنعت، از کیفیت، دقت و خدمات پس از فروش مطمئن بهره‌مند شوید.
نتیجه‌گیری
اندازهگیری و کنترل دقیق فشار در صنایع غذایی، برای تضمین کیفیت، ایمنی و کارایی فرآیندهای تولید امری حیاتی است. انتخاب سنسور فشار مناسب و اطمینان از صحت عملکرد آن از طریق کالیبراسیون منظم، سرمایه‌گذاری در یکپارچگی محصول و بهینه‌سازی عملیات است. برای تامین و خرید ابزار دقیق مانند سنسور فشار sick و ifm و همچنین دریاقت قیمت سنسور صنعتی sick و قیمت سنسور ifm با کیفیت بالا و دریافت مشاوره تخصصی، آکام صنعت به عنوان یک شریک قابل اعتماد در کنار شماست.
سوالات متداول
- سنسور فشار چیست و چه کاربردی در صنایع غذایی دارد؟
- سنسور فشار ابزاری است که فشار را اندازهگیری کرده و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل میکند. در صنایع غذایی برای کنترل پارامترهایی مانند فشار، سطح مایع و دما در فرآیندهای تولید، پاستوریزاسیون و بستهبندی استفاده میشود تا کیفیت محصول تضمین شده و از فاسد شدن آن جلوگیری شود.
- چرا سنسورهای دیافراگمی برای صنایع غذایی مناسب هستند؟
- سنسورهای دیافراگمی به دلیل مقاومت در برابر ارتعاش، توانایی تحمل دما و تنش ناشی از فرآیندهای تمیزکاری (CIP/SIP) و داشتن قطعات وتد (در تماس با ماده) از جنس استیل ضد زنگ و صاف، برای محیطهای بهداشتی صنایع غذایی بسیار مناسب هستند.
- کالیبراسیون سنسورهای فشار چقدر اهمیت دارد؟
- کالیبراسیون برای اطمینان از دقت و قابلیت اطمینان سنسورهای فشار ضروری است. ابزارهای پایدار سالی یک بار و ابزارهای مکانیکی و الاستیک به دلیل تحرکات مداوم، به کالیبراسیون‌های کوتاه‌مدت‌تر نیاز دارند.
- آکام صنعت چه خدماتی در زمینه سنسورهای فشار ارائه میدهد؟
- آکام صنعت نماینده معتبر فروش محصولات SICK و ifm آلمان است و انواع سنسورهای فشار را با ضمانت اصالت کالا و بهترین قیمت ارائه میدهد. این شرکت علاوه بر فروش، خدمات مشاوره تخصصی و پشتیبانی از زمان انتخاب تا نصب و راه‌اندازی را نیز فراهم میکند.