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通過(guò) MRS 功能實(shí)現(xiàn) CIP 過(guò)程中的高精度濃度測(cè)量

來(lái)源: 蘭思杰作者: 蘭思杰時(shí)間：2021-09-25 10:48:11點(diǎn)擊：1295

原位清洗 (Clean in Place，簡(jiǎn)稱 CIP) 是指：不拆卸設(shè)備或元件，在密閉的條件下，用一定溫度和濃度的清洗液對(duì)食品加工設(shè)備即系統(tǒng)加以機(jī)械和化學(xué)作用，洗凈設(shè)備及系統(tǒng)的表面并殺菌的方法。通常在我們批次生產(chǎn)加工運(yùn)行后，或在生產(chǎn)產(chǎn)品配方轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)行。

微信圖片_20210925105305.png

原位清洗之所以備受關(guān)注，不僅僅因?yàn)樗潜Ｕ鲜称钒踩彤a(chǎn)品質(zhì)量的前提條件，更因?yàn)樗鼘?duì)于設(shè)備的可用性和運(yùn)營(yíng)成本有著重要影響，它可以幫助生產(chǎn)商減少能源、水及清潔劑的消耗，從而提升整體績(jī)效。

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Endress+Hauser 提供全方位衛(wèi)生型測(cè)量

解決方案

在線儀表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制各項(xiàng)工藝參數(shù)的同時(shí)，幫助用戶縮短清洗時(shí)間，降低能源和清洗液的使用量。其中為了確保 CIP 系統(tǒng)的最佳性能，必須精確測(cè)量回流管路和補(bǔ)給罐中清洗液的濃度，而通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量換算得到酸堿清洗液的濃度是最常見的在線測(cè)量方式。

眾所周知，清洗液中的酸和堿（例如硝酸和氫氧化鈉）作為強(qiáng)電解質(zhì)，在水中的電導(dǎo)率受到介質(zhì)溫度的影響非常顯著，因此在線電導(dǎo)率儀都標(biāo)配溫度補(bǔ)償功能，將介質(zhì)實(shí)際溫度下的電導(dǎo)率值補(bǔ)償?shù)玫絽⒖紲囟认碌碾妼?dǎo)率值，或者進(jìn)一步換算到酸堿的實(shí)際濃度值。

這一補(bǔ)償換算過(guò)程看似簡(jiǎn)單，但是大部分現(xiàn)場(chǎng)使用者們卻忽略了不同酸和堿之間補(bǔ)償系數(shù)和濃度換算公式的差異。

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α - 溫度補(bǔ)償系數(shù)，%/K

T – 介質(zhì)過(guò)程溫度，℃

T0 – 參比溫度，℃，默認(rèn)設(shè)定為 25℃

K(T) – 介質(zhì)過(guò)程溫度下實(shí)際電導(dǎo)率，ms/cm

K(T0) – 介質(zhì)參比溫度下補(bǔ)償后電導(dǎo)率，ms/cm

上式是電導(dǎo)率溫度補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算公式，不難看出當(dāng)實(shí)際溫度和參比溫度的差值越大，實(shí)際電導(dǎo)率和溫度補(bǔ)償后電導(dǎo)率的差值也越大。這意味著如果沒(méi)有使用正確的溫度補(bǔ)償系數(shù)，那么會(huì)引入巨大的額外測(cè)量誤差，最終引起清洗劑的浪費(fèi)和清洗成本的提高。讓我們以典型的 CIP 工藝參數(shù)做一個(gè)例子：

微信圖片_20210925105408.png

如果儀表在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有針對(duì)酸液和堿液做出溫度補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)整，那么儀表測(cè)量值最大將偏小 33%，也就意味著如果為了使儀表測(cè)量值達(dá)到工藝的要求，就會(huì)帶來(lái)最多 33% 的清洗劑的額外損耗。

根據(jù)清洗液的介質(zhì)成分設(shè)置合理的溫度補(bǔ)償系數(shù)以及濃度計(jì)算曲線的重要性不言而喻，但是第二個(gè)難題也接踵而至，如何同時(shí)滿足酸液和堿液不同溫度補(bǔ)償系數(shù)設(shè)置的需求呢？如何讓智能化儀表隨著工藝介質(zhì)的改變而切換其測(cè)量模式呢？

微信圖片_20210925105426.png

這就需要利用到 Endress+Hauser 電導(dǎo)率儀的量程切換功能（Measuring Range Switch，簡(jiǎn)稱 MRS），電導(dǎo)率儀可以接受兩組來(lái)自上位機(jī)的數(shù)字信號(hào)，同時(shí)切換其測(cè)量模式，包括濃度曲線、溫度補(bǔ)償系數(shù)、電流輸出范圍等等，兩組數(shù)字信號(hào)意味著儀表具備四個(gè)測(cè)量狀態(tài)（00、01、10 和 11）。也就意味著我們可以根據(jù) CIP 的工藝過(guò)程通過(guò)上位機(jī)發(fā)送數(shù)字信號(hào)切換電導(dǎo)率儀分別測(cè)量酸清洗液、堿清洗液、RO 水沖等多個(gè)模式。保障每個(gè)模式下都能采用最合適的濃度曲線、溫度補(bǔ)償系數(shù)、電流輸出范圍，實(shí)現(xiàn)CIP 全過(guò)程高精度清洗液濃度測(cè)量。

Endress+Hauser 作為食品與飲料行業(yè)在線測(cè)量的領(lǐng)軍者，了解嚴(yán)苛 CIP 應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)，并提供全方位衛(wèi)生型測(cè)量解決方案。我們?yōu)橛脩籼峁┙?jīng)實(shí)踐驗(yàn)證的流量、物位、壓力、溫度和水分析儀表，均遵循最嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制造，滿足食品與飲料行業(yè)的法規(guī)要求。我們豐富的行業(yè)和應(yīng)用知識(shí)，搭配我們的全系列產(chǎn)品，幫助您提高 CIP 效率，降低 CIP 工藝過(guò)程中的產(chǎn)品損耗和成本。

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