DN80电磁流量计在无菌灌装的应用

随着社会的发展及人们生活水平的提高，对消费产品质量和生产效率提出了更高的要求，要求灌装装置系统能够快速、安全、准确地完成灌装。无菌灌装系统以其固有的优点，在食品、饮料、制药等行业得到越来越广泛的应用。无菌灌装系统的要求使用于灌装定量控制的方式发生了变化，一些专业灌装用途流量计进入灌装应用领域，这种动态在线的测量和控制方式带来了新的挑战，使用中不仅需要考虑流量计本身的安装和使用，还要综合考虑流量计集成在系统中时和其他部分的相互影响。

    1 无菌灌装系统介绍

    1.1 无菌灌装系统的要求

    （1）易于清洗和消毒杀菌；（2）高产量、周期短；（3）高精度和高重复性；（4）低消耗和损耗；（5）快速处理不同产品灌装和不同批量灌装；（6）对产品和产品质量因素有较高的透明度；（7）不用维护或者易于维修。

    1.2 无菌灌装的设计特点

    （1）机器的简单化；（2）表面光滑、无凹凸、无死角、气密密封性好；（3）排水流畅，无积水；（4）闭密性要好，防止外界微生物深入；（5）选择适当材料，耐高温、耐化学腐蚀；（6）自动化的CIP（原位清洗）/SIP（原位杀菌）；（7）关键设备的定期养护；（8）划分生产区域，无菌和非无菌，生产区域物料、人等隔离和管制。

    1.3 灌装定量控制

    在各个分系统中，灌装的定量控制系统是zui核心的系统之一，整个灌装机的灌装速度和精度往往由该系统的性能所决定。灌装定量控制系统关键部件包括流量计、控制器、阀门（如图1）。灌装量的测量由流量计完成，它能快速、准确地计量灌装头的连接管道中的流体流量，并把信号上传到控制器，由控制器根据设定的定量，控制灌装阀门的启/停，以达到准确灌装。

图1 灌装系统关键部件示意图

    1.4 无菌灌装对流量计的要求

    1.4.1 快速反应能力和准确的测量能力。每次灌装通常持续2~5秒，这要求电磁流量计的测量速度非常快，测量间隔短，只有这样才能跟得上流量的变化曲线。

    1.4.2 卫生型设计和连接。特殊的材质和连接方式。

    1.4.3 CIP和SIP的要求。原位清洗和杀菌涉及到酸碱等腐蚀性介质，如果采用高温蒸汽杀菌，则过程中会出现约140℃的温度。

    1.4.4 稳定性和重复性好。

  2 Dosimag电磁流量计简介

    Dosimag系列流量计是某知名仪表公司自行研发的专业灌装电磁流量计，能保证很高的准确性和重复性，紧凑的外形结构确保了在灌装生产线的各个单元能安装得很近。有快速准确的测量能力，测量周期短，测量频率高。

    Dosimag电磁流量计的测量原理：根据法拉第电磁感应定律，因磁通量变化产生感应电动势，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生感应电流。在电磁测量原理中，流动的介质就相当于运动的导体，感应电压和介质的流速成正比，并且通过两个电极直接送到放大器。流体的容积通过管道的截面积可以算出。

图2 电磁流量计原理示意图

    Ue=B×L×v

    Q=A×v

    Q=A×v=A×Ue/B×L

    式中：Ue——感应电压

    B——磁场强度

    L——磁极间距

    v——流体速度

    Q——流体流量

    A——管道截面积

    I——电流强度

    从以上公式可以看出，当磁场强度和磁极间距一定时，流体流量和感应电压成正比。