無(wú)菌灌裝流量計(jì)應(yīng)用介紹
現(xiàn)代社會(huì)的飛速發(fā)展，隨著人們的生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，出現(xiàn)了許多方便攜帶飲用的瓶裝、罐裝和袋裝型食品及飲料。在制藥企業(yè)中，也同樣有大量的瓶裝和袋裝的液體藥品。這些生產(chǎn)場(chǎng)合的液體飲料和液體藥品都需要無(wú)菌灌裝系統(tǒng)，要求灌裝裝置系統(tǒng)能夠快速、安全、準(zhǔn)確地完成灌裝。
相比較以前傳統(tǒng)的固定容積式的灌裝系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有更穩(wěn)定的安全性，包裝內(nèi)容液體的衛(wèi)生狀況大幅改善，無(wú)菌灌裝系統(tǒng)的要求使用于灌裝定量控制的方式發(fā)生了變化，一些灌裝用途流量計(jì)進(jìn)入灌裝應(yīng)用{**}域，這種動(dòng)態(tài)在線的測(cè)量和控制方式帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，在線直接測(cè)量和控制流量的定量控制方法需要的流量計(jì)來(lái)滿足灌裝的特殊需求，使用中不僅需要考慮流量計(jì)本身的安裝和使用，還要綜合考慮流量計(jì)集成在系統(tǒng)中時(shí)和其他部分的相互影響。
一、無(wú)菌灌裝系統(tǒng)介紹
1.無(wú)菌灌裝系統(tǒng)的要求
（1）易于清洗和消毒殺菌；
（2）高產(chǎn)量、周期短；
（3）高{**}度和高重復(fù)性；
（4）低消耗和損耗；
（5）快速處理不同產(chǎn)品灌裝和不同批量灌裝；
（6）對(duì)產(chǎn)品和產(chǎn)品質(zhì)量因素有較高的透明度；
（7）不用維護(hù)或者易于維修。
2.無(wú)菌灌裝的設(shè)計(jì)特點(diǎn)
（1）機(jī)器的簡(jiǎn)單化；
（2）表面光滑、無(wú)凹凸、無(wú)死角、氣密密封性好；
（3）排水流暢，無(wú)積水；
（4）閉密性要好，防止外界微生物深入；
（5）選擇適當(dāng)材料，耐高溫、耐化學(xué)腐蝕；
（6）自動(dòng)化的CIP（原位清洗）/SIP（原位殺菌）；
（7）關(guān)鍵設(shè)備的定期養(yǎng)護(hù)；
（8）劃分生產(chǎn)區(qū)域，無(wú)菌和非無(wú)菌，生產(chǎn)區(qū)域物料、人等隔離和管制。
3.灌裝定量控制
在各個(gè)分系統(tǒng)中，灌裝的定量控制系統(tǒng)是核心的系統(tǒng)之一，整個(gè)灌裝機(jī)的灌裝速度和{**}度往往由該系統(tǒng)的性能所決定。灌裝定量控制系統(tǒng)關(guān)鍵部件包括流量計(jì)、控制器、閥門(mén)。灌裝量的測(cè)量由流量計(jì)完成，它能快速、準(zhǔn)確地計(jì)量灌裝頭的連接管道中的流體流量，并把信號(hào)上傳到控制器，由控制器根據(jù)設(shè)定的定量，控制灌裝閥門(mén)的啟/停，以達(dá)到準(zhǔn)確灌裝。
4.無(wú)菌灌裝對(duì)流量計(jì)的要求
（1）.快速反應(yīng)能力和準(zhǔn)確的測(cè)量能力。每次灌裝通常持續(xù)2~5秒，這要求流量計(jì)的測(cè)量速度非常快，測(cè)量間隔短，只有這樣才能跟得上流量的變化曲線。
（2）.衛(wèi)生型設(shè)計(jì)和連接。特殊的材質(zhì)和連接方式。
（3）.CIP和SIP的要求。原位清洗和殺菌涉及到酸堿等腐蝕性介質(zhì)，如果采用高溫蒸汽殺菌，則過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)約140℃的溫度。
（4）.穩(wěn)定性和重復(fù)性好。
二、電磁流量計(jì)簡(jiǎn)介
灌裝電磁流量計(jì)能保證很高的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，緊湊的外形結(jié)構(gòu)確保了在灌裝生產(chǎn)線的各個(gè)單元能安裝得很近。有快速準(zhǔn)確的測(cè)量能力，測(cè)量周期短，測(cè)量頻率高。
無(wú)菌灌裝流量計(jì)的測(cè)量原理：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，因磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。在電磁測(cè)量原理中，流動(dòng)的介質(zhì)就相當(dāng)于運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體，感應(yīng)電壓和介質(zhì)的流速成正比，并且通過(guò)兩個(gè)電極直接送到放大器。流體的容積通過(guò)管道的截面積可以算出。
1.電磁流量計(jì)原理
Ue=B×L×v
Q=A×v
Q=A×v=A×Ue/B×L
式中：Ue——感應(yīng)電壓
B——磁場(chǎng)強(qiáng)度
L——磁極間距
v——流體速度
Q——流體流量
A——管道截面積
I——電流強(qiáng)度
從以上公式可以看出，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁極間距一定時(shí)，流體流量和感應(yīng)電壓成正比。
2.特點(diǎn)
（1）快速測(cè)量能力，每秒鐘完成80次以上的準(zhǔn)確測(cè)量；
（2）流量達(dá)1.66L/s；
（3）流體溫度可達(dá)130℃，半小時(shí)內(nèi)耐受150℃；
（4）工作壓力可達(dá)16bar；
（5）可進(jìn)行在線原位清洗（CIP）和在線原位殺菌（SIP）；
（6）特殊應(yīng)用內(nèi)襯：PFA（可溶性聚四氟乙烯）；
（7）不銹鋼外殼。
2.應(yīng)用{**}域
可用于導(dǎo)電率大于等于5μs/cm的液體測(cè)量，如食品行業(yè)、化妝品行業(yè)、制藥行業(yè)、化學(xué)藥品行業(yè)
3.食品/衛(wèi)生行業(yè)相關(guān)認(rèn)證
3A認(rèn)證/EHEDG測(cè)試/符合FDA要求。
4.安裝條件
（1）進(jìn)口管道長(zhǎng)度大于5倍DN；
（2）出口管道長(zhǎng)度大于2倍DN；
（3）傳感器和變送器必須接地；
（4）傳感器在管道中居中安裝。
5.安裝方式及位置
灌裝流量計(jì)安裝調(diào)試簡(jiǎn)單；對(duì)管道的震動(dòng)不是很敏感。灌裝流量計(jì)只有在管道完全滿地條件下才能正確測(cè)量，基于這個(gè)原因，建議在批量生產(chǎn)前要做灌裝試驗(yàn)。
6.線形灌裝模式
6.1安裝位置。安裝在閥門(mén)附近，灌裝流量計(jì)不能安裝在控制閥的下游，如果裝在控制閥的下游，在一個(gè)灌裝周期結(jié)束后，傳感器的測(cè)量管道完全排空，這樣會(huì)嚴(yán)重影響下個(gè)周期的測(cè)量。
6.2 安裝方向。合理的安裝方向，可以避{**}空氣在測(cè)量管道中的堆積和存放。
6.3 安裝注意事項(xiàng)。
（1）在過(guò)熱的條件中使用時(shí)（比如在線清洗和在線消毒），強(qiáng)烈要求變送器裝在下面，這樣可以降低變送器部分過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。
（2）在震動(dòng)非常厲害的條件下，要確保管道和傳感器的安全。
7.影響灌裝的一般因素
7.1 流量計(jì)的計(jì)量{**}度：該項(xiàng)指標(biāo)受流速、灌裝持續(xù)時(shí)間、測(cè)量流體情況等影響。
7.2 灌裝系統(tǒng)中可動(dòng)部件的動(dòng)作速度和機(jī)械重復(fù)性：主要是切斷閥的開(kāi)啟和關(guān)閉操作的速度和一致性。
7.3 灌裝機(jī)械中流體的狀態(tài)穩(wěn)定性，包括溫度變化（影響密度）、背壓是否穩(wěn)定（影響流速）、液位高低。
7.4 控制系統(tǒng)的工作方式和控制程序設(shè)計(jì)是否{**}化。