Magazine axé sur l'industrie alimentaire - Food Engineering Mag (https://www.foodengineeringmag.com/) publie un article de fond couvrant le Rheonics le viscosimètre en ligne SRV aux côtés d'autres nouveaux appareils de traitement à l'horizon. L'article explique pourquoi les industries agroalimentaires doivent regarder au-delà des quatre capteurs de base (débit, niveau, pression, température) pour mieux comprendre leurs processus industriels et continuer à rester compétitives.

Titre: «Utiliser des capteurs pour améliorer les processus», mise à jour technique: au-delà du débit, du niveau, de la pression et de la température - Nouveaux capteurs, nouvelles solutions
En vedette: Rheonics, Allpax, Brooks Instruments, Festo, systèmes CHL, ECS Solutions, Endress+Hauser USA

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Aujourd'hui, les capteurs sont partout. Il y a des capteurs de proximité, des accéléromètres, des gyroscopes, des magnétomètres, des appareils biométriques, des capteurs infrarouges et de température, des appareils d'humidité et même des oxymètres dans votre smartphone (bien que vous ne souhaitiez peut-être pas dépendre de la précision d'un oxymètre basé sur un smartphone).

Outre les quatre capteurs de base (débit, niveau, pression et température) utilisés pour fournir une fenêtre sur les processus industriels, il existe une myriade d'autres dispositifs de détection que vous trouverez dans les produits de tous les jours - des jouets aux lave-vaisselle et aux automobiles. Si votre entreprise de produits alimentaires ou de boissons n'utilise pas largement les capteurs pour surveiller votre processus, vous ne pouvez pas vous attendre à rester compétitif longtemps, car comme on dit, «vous ne pouvez pas contrôler ce que vous ne mesurez pas», et vous ne pouvez pas vous attendre à des données exploitables de votre processus sans elles.

Les débitmètres massiques fournissent la précision et l'exactitude dont vous avez besoin pour le dosage exact des ingrédients dans un produit, et les viscosimètres peuvent vous aider à contrôler les fluides non newtoniens tenaces - pensez aux sauces ou aux pâtes. Il existe des capteurs en ligne / en ligne plus sophistiqués qui peuvent mesurer les niveaux d'alcool, la teneur en matières grasses, les constituants moléculaires et bien plus encore. Avec une ingénierie ingénieuse et les bons dispositifs de détection, il n'y a aucune raison de ne pas avoir le contrôle de votre processus.

Rheonics réponse aux questions de FE pour l'article intitulé : Mise à jour technique: au-delà du débit, du niveau, de la pression et de la température - Nouveaux capteurs, nouvelles solutions. 

Q1: Quels types de capteurs fabriquez-vous? Sur quelles applications agroalimentaires orientez-vous vos solutions?

Réponse:

Rheonics développe, construit et vend des capteurs de densité et de viscosité et des solutions automatisées qui sont utilisés dans une large gamme d'applications allant de la transformation alimentaire à la pétrochimie.

Nos capteurs sont utilisés à diverses étapes de la transformation des aliments comme le transport, le mélange et l'enrobage impliquant des fluides newtoniens et non newtoniens.

Rheonics Les densimètres et les viscosimètres sont largement utilisés par les constructeurs et fabricants de machines du monde entier pour la surveillance.oring mélange et enrobage de pâte, conchage au chocolat et enrobage de gaufrettes, crèmes, lait, yaourt, mayonnaise, fabrication de sauces, enrobage entérique pour produits alimentaires pour animaux, monitoring la teneur en alcool et en sucre des vins et des boissons, ainsi que pour l'automatisation des flux d'eaux usées.

Q2: Décrivez une application difficile pour les aliments / boissons dans laquelle vous avez utilisé des capteurs conventionnels (p. Ex., Débit, niveau, pression, température, pH / conductivité, turbidité, accéléromètres, etc.) pour créer une nouvelle solution?

Réponse:

L'un de nos clients est un fournisseur américain de lignes de mélange et d'enrobage de pâte, fournissant des lignes entièrement automatisées pour les frites, les pépites de poulet, les bâtonnets de poisson, l'enrobage de chips de pommes de terre. Ils utilisaient des pompes et des manomètres pour surveiller la consistance de la pâte pour enrober ces produits. Le problème était la grande variation et le besoin constant d'étalonnage des lignes à chaque fois qu'un mélange de pâte était changé. Cela a rendu le système très technique pour les opérateurs.

Après un essai d'une semaine, ils ont adopté le Rheonics SRV en ligne pour une surveillance en temps réeloring du mélange de pâte. Le capteur utilisé était doté d'un raccord hygiénique et était installé directement dans la ligne de mélange ainsi que sur la ligne de revêtement. Aujourd'hui, les capteurs sont proposés en équipement standard sur la plupart de leurs lignes de mélange et de revêtement, garantissant un contrôle en un seul clic.oring et le contrôle du frappeur.

Q3: Décrivez une application difficile pour les aliments / boissons dans laquelle vous avez utilisé des capteurs plus sophistiqués pour créer une solution?

Réponse:

L'un de nos clients suisses avait besoin de créer les barres de gaufrettes au chocolat «parfaites», le goulot d'étranglement était la consistance de la couche de chocolat et de crème qui devait être appliquée dans l'épaisseur exacte pour assurer l'épaisseur finale correcte de la gaufrette et donner le parfait crunch à leurs clients!

Rheonics Le viscosimètre en ligne SRV a été installé par le client sur ses lignes de production pour surveiller le mélange de chocolat et de crème afin de garantir que la viscosité du mélange était contrôlée dans des limites strictes afin de permettre l'uniformité de l'enrobage. Le mélange chocolat-crème-noix était un fluide complexe dans lequel de l'air était emprisonné et les clients n'avaient trouvé aucun instrument capable de fournir des mesures fiables et répétables avant d'utiliser le SRV.

Q4: À l'avenir, quels types de capteurs autrefois exotiques seront courants? Comment les techniques de fabrication rendront-elles ces capteurs abordables? Qu'en est-il des capteurs courants pour le débit, le niveau, la pression, la température, etc.?

Réponse:

La viscosité est une propriété qui est affectée au niveau moléculaire et qui contient une énorme quantité d'informations sur le processus, mais qui a été difficile à quantifier de manière fiable avec les instruments existants. Il fournit des informations sur les propriétés les plus importantes dans le cas des produits alimentaires - texture et consistance. Ces propriétés influencent le goût, l'arôme, la saveur et la «sensation en bouche» et la réception du produit «faire ou casser» pour les consommateurs.

La principale contrainte à l'adoption des viscosimètres dans l'industrie alimentaire était double: d'abord un manque de viscosimètres robustes, en ligne et reproductibles et deuxièmement, le manque de systèmes de contrôle d'usine intégrés capables de faire bon usage des informations de viscosité dans la stratégie de contrôle globale. Il y avait toujours une perception que si la rhéologie alimentaire est importante, c'est un sujet difficile à surveiller de manière fiable.

Principaux facteurs d'adoption:

• Large applicabilité: la plupart des processus de fabrication d'aliments et de boissons bénéficient d'une gestion de la viscosité en ligne - produits laitiers - chocolats, yaourts, beurre, crèmes, fromage, lait; pâtes, mayonnaise, sauces, alcool, vins et enrobages alimentaires.
• Soutenir la surveillance continue de la productionoring, contrôle qualité et cohérence entre les lots
• Alimentation 4.0 – la plupart des entreprises ne considèrent plus les données sur leurs processus comme un luxe mais plutôt comme une exigence critique qui affecte directement leurs résultats. Une combinaison de viscosimètres fiables de Rheonics, l'adoption plus large des systèmes de contrôle industriel dans les processus alimentaires et la nécessité de répondre rapidement à l'évolution des habitudes des consommateurs créent une situation gagnant-gagnant pour les fournisseurs de solutions d'automatisation comme Rheonics, les fabricants d'équipements alimentaires et finalement les producteurs de produits alimentaires.

Q5 : Quel rôle les logiciels joueront-ils dans l’avenir des capteurs ? Sera-t-il intégré et fera-t-il simplement partie de l'appareil ? Est-ce qu'il fournira le moniteuroring des variables de processus calculées à partir des variables mesurées (détectées) ?

Réponse:

Le logiciel va jouer un rôle clé dans l'avenir des capteurs et des possibilités infinies qu'il offrirait aux ingénieurs d'usine en termes d'acquisition et d'analyse des données de processus, de détection des événements nécessitant une intervention, d'optimisation de leurs processus et de collecte d'informations sur les processus d'usine qui ont implications à court et à long terme.

Il existe une gamme d'applications dans l'industrie alimentaire, et il est important de comprendre que chaque application est unique en termes d'objectifs de processus, de normes et de réglementations, de changements de produits et d'expérience des ingénieurs d'usine, de pratiques et de savoir-faire communs en usine.

La manière dont l'utilisateur à l'intérieur de l'usine interagit avec les données des capteurs dépendra fortement de la meilleure adéquation du logiciel et des algorithmes de traitement des données déployés pour répondre aux besoins de cette application. Par conséquent, le logiciel fourni avec les capteurs doit assurer la surveillance.oring des variables de processus calculées à partir des variables mesurées en fonction de l'application/industrie spécifique. Ceci est soutenu par des capteurs intelligents, comme celui de Rheonics, qui utilisent une combinaison de périphérie et de cloud pour permettre une connaissance approfondie des processus impossible à obtenir avec les capteurs traditionnels.

Un logiciel intuitif garantit une courbe d'apprentissage plus facile pour les directeurs d'usine, les opérateurs et les ingénieurs afin d'interagir en douceur avec le logiciel et de profiter pleinement des avantages de l'industrie 4.0 et des technologies d'automatisation.

Q6: La plupart des capteurs auront-ils une option sans fil? Existe-t-il des applications où les capteurs peuvent tirer leur puissance des vibrations, de la lumière (par exemple, solaire), etc.

Réponse:

Le mélange est fondamental pour la fabrication de nombreux produits, même si dans de nombreux cas il n'est pas nécessaire qu'il s'agisse d'une opération précise. Cependant, dans d'autres cas, il s'agit davantage d'une science exacte; un sous-mélange peut provoquer une distribution inégale des composants (non-homogénéité) et un sur-mélange peut modifier l'état du produit. Tout en utilisant des capteurs (par exemple des viscosimètres) pour contrôler et surveiller avec précision le processus de mélange, il est possible que l'emplacement d'installation requis soit extrêmement contraint pour accueillir les fils attachés au capteur et sans fil serait une meilleure alternative du point de vue de l'installation. Nous avons vu de telles demandes de clients avec lesquels nous avons déjà travaillé, par exemple dans des récipients de conchage de chocolat.

Dans de tels cas, les techniques sans fil simplifient l'installation et l'utilisation. Par exemple, sans connexion physique, il est possible d'utiliser une liaison sans fil pour à la fois envoyer de l'énergie à l'élément de détection et en recevoir des signaux de mesure.

Selon l'application, dériver de l'énergie à partir des vibrations, de la chaleur, du flux ou de l'énergie solaire peut également être une option envisageable. Le plus gros goulot d'étranglement à ce jour dans une utilisation plus large des technologies de récupération d'énergie est la faible puissance de sortie des moissonneuses et l'exigence de haute puissance des capteurs. Les capteurs avancés de faible puissance créés aujourd'hui tirent leur savoir-faire des stimulateurs cardiaques et des aides auditives pour réduire leur budget d'énergie, ce qui fait de l'auto-alimentation une possibilité à moyen terme.

L'un des principaux avantages des capteurs sans fil et auto-alimentés est la réduction significative du coût d'installation des capteurs. Aujourd'hui, 70 à 80% du budget du projet pour le capteur est consacré à l'installation, donc le retrait des fils pourrait réduire considérablement ce problème et changer la donne dont l'industrie a besoin pour adopter la détection omniprésente.

Boucles de contrôle qualité fermées et le degré croissant d'automatisation de la viscosité permis par les viscosimètres SRV ajoute de la valeur au processus de production en termes de qualité, de cohérence, de réduction des déchets, d'efficacité et de productivité. Les erreurs humaines sont évitées et une correction entièrement automatique de tout écart dans le processus de fabrication devient possible.

Données fournies par le Rheonics Les viscosimètres et les solutions intégrées contribuent à accélérer les courbes d'apprentissage et s'adapter à des changements de composition de produits alimentaires plus fréquents, contribuant à un processus de fabrication plus économe en ressources, plus économique et plus écologique.

Dans les cas où productivité des actifs et OEE sont essentiels et les coûts de maintenance sont importants, les données exploitables fournies par la solution de viscosimètre aident les fabricants de produits alimentaires à réduire les interruptions de processus grâce à une maintenance prédictive des outils et des machines de production. La prévision des événements de temps d'arrêt potentiels et le diagnostic de qualité sont activés par les données fournies par les capteurs.

Pour en savoir plus sur les raisons pour lesquelles les fabricants de produits alimentaires cherchent à intégrer des solutions d'automatisation dans leurs ateliers de production / usine, veuillez lire notre article intitulé - «Traitement numérique des aliments - moteurs de l'adoption par les fabricants de l'Industrie 4.0»

Rheonics Les capteurs ont une mesure de température intégrée, permettant de surveiller la température de la pâte au point d'application. Cela permet aux lectures de viscosité de compenser la température, ce qui est essentiel pour garantir une production constante malgré les variations de température quotidiennes et saisonnières typiques.

Il y a de nombreux avantages à utiliser un capteur de viscosité en ligne comme le SRV pour les applications alimentaires. et certains incluent:

• Tête de capteur robuste et hermétique. Le SRV peut être nettoyé en ligne avec tous les processus CIP standard, ou avec un chiffon humide, sans avoir besoin de démontage ou de recalibrage
• Aucune pièce mobile ne vieillit ou ne s'encrasse avec les sédiments
• Insensible aux particules; aucun espace étroit à encrasser avec des particules
• Toutes les pièces en contact avec le fluide sont en acier inoxydable 316L - répond aux normes sanitaires sans aucun problème de corrosion
• Conception hygiénique et sanitaire pour les applications agroalimentaires – disponible en tri-clamp et connexions DIN 11851 pour une utilisation et un nettoyage faciles
• Certifié sous ATEX et IECEx comme intrinsèquement sûr pour une utilisation dans des environnements dangereux
• Large plage de fonctionnement et intégration simple - L'électronique du capteur et les options de communication le rendent extrêmement facile à intégrer et à exécuter dans les automates industriels et les systèmes de contrôle.

Les fabricants de produits alimentaires s'efforcent de satisfaire plusieurs propriétés de texture et de sensation en bouche souvent citées par les consommateurs pour expliquer pourquoi ils aiment le «goût» et comment la texture et la sensation en bouche, combinées à la conscience de la santé et à la demande de produits sous étiquette propre, influencent les décisions de consommation continue. La viscosité est importante dans la préparation et l'application de tous les types de pâte - adhérence, cohésion et pâtes tempura.

Principales sorties:

1. Les viscosimètres vibratoires, tels que le Rheonics Le SRV est plus proche des taux de cisaillement élevés dans l'enrobage de pâte que les viscosimètres rotatifs ou à coupelles. Par conséquent, les mesures avec le SRV se rapprochent le plus de la prédiction du comportement de la pâte à frire dans des conditions réelles d'enrobage.
2. Contrôle de viscosité en ligne avec le SRV et Rheonics Surveillance de la productionoring & Le système de contrôle permet un contrôle continu de la viscosité, réalisant les dilutions nécessaires en temps réel. La cohérence est garantie quels que soient les fluctuations de température, l’état de l’équipement de mélange, le type et les conditions des substrats, les formulations de pâte à frire, les interactions entre les étapes du processus et les paramètres de temps de mélange.
3. Rheonics SRV et contrôle de productionoring et le système de contrôle contrôle la véritable viscosité compensée en température, ce qui est essentiel pour garantir une production constante malgré les variations de température quotidiennes et saisonnières typiques.

Le SRV Le capteur dans la ligne de mélange ou de revêtement de pâte améliore la productivité, les marges bénéficiaires et la conformité réglementaire.

Une fois les paramètres du processus établis, peu d’efforts sont nécessaires pour maintenir l’intégrité du processus. Les opérateurs peuvent compter sur le contrôle strict assuré par le Rheonics solution de gestion de la qualité de la pâte à frire et récolter des bénéfices non seulement au niveau de la production, mais également au stade de la R&D du produit lorsque les paramètres de formulation sont établis. Cela permet à l’opérateur d’acquérir un avantage concurrentiel à mesure que la production augmente pour répondre à la demande croissante.

Rheonics Les densimètres et les viscosimètres sont disponibles sous forme de sondes et de systèmes à circulation pour une installation dans des réservoirs, des lignes de traitement et des réacteurs. Tous Rheonics les produits sont conçus pour résister aux environnements de processus les plus difficiles, aux températures élevées, aux niveaux élevés de chocs, aux vibrations, aux abrasifs et aux produits chimiques.