Un sensore sanitario è un dispositivo che misura la temperatura, il flusso o la pressione in un ambiente in cui i prodotti sono destinati al consumo umano.
Nelle applicazioni industriali tipiche, la misurazione di parametri quali temperatura, flusso, livello o pressione richiede semplicemente l'individuazione di un dispositivo con le specifiche adeguate, progettato per garantire una durata ragionevole e una vita utile soddisfacente nell'ambiente operativo. L'intervallo di misurazione necessario e le particolari condizioni ambientali, come l'esposizione a liquidi o gas corrosivi, aiutano a restringere le scelte. Quando queste misurazioni riguardano prodotti destinati al consumo umano, emerge una serie di requisiti aggiuntivi. In questo ambito, la contaminazione dei prodotti può comportare responsabilità in materia di prodotti difettosi e danni per l'utente finale.
È qui che entrano in gioco gli standard sanitari 3-A. A differenza di altri tipi di standard, le apparecchiature che riportano il simbolo 3-A hanno dimostrato di soddisfare determinati standard relativi a materiali, progettazione e fabbricazione in termini di pulibilità e ispezione.
Ulteriori informazioni sui sensori sanitari
Prevenzione della contaminazione
La barra laterale mostra solo alcune delle applicazioni tipiche dove è necessario utilizzare sensori sanitari per proteggere i prodotti finali da contaminazioni accidentali. Come si può vedere, la gamma di prodotti che richiedono una lavorazione sanitaria è ampia e tutti noi utilizziamo questi prodotti e traiamo vantaggio dall'uso di dispositivi di rilevamento sanitari. Dal punto di vista della sicurezza, oltre alla funzionalità, un aspetto fondamentale nella progettazione dei sensori sanitari è il mantenimento della sterilità e la prevenzione della contaminazione del prodotto. Ci sono tre fattori chiave che contribuiscono al raggiungimento di questo obiettivo: la superficie esposta del sensore, la progettazione meccanica e la metodologia di installazione, nonché la facilità con cui il sensore può essere pulito a fondo. Esaminiamo ciascuno di questi aspetti.
Prodotti alimentari: sciroppi, marmellate, salse, zuppe, oli
Bevande: bibite, succhi di frutta, birra, acqua
Prodotti farmaceutici: farmaci, pomate, soluzioni
Cosmetici: creme, lozioni, rossetti
La superficie del sensore
Qualsiasi prodotto di consumo o applicato per il quale è necessario evitare la contaminazione. Gli standard sanitari 3-A specificano le proprietà necessarie per la superficie del sensore a contatto con il prodotto. La contaminazione può verificarsi quando il materiale di processo aderisce alla superficie del sensore e funge da terreno fertile per i microbi. Di conseguenza, le superfici di contatto devono essere molto lisce, non porose e facili da pulire. Inoltre, devono essere non reattive e non contaminanti. Anche la resistenza alla corrosione è molto importante, poiché la corrosione può portare alla formazione di cavità in cui può annidarsi la contaminazione.
Progettazione e installazione
La configurazione meccanica del dispositivo di rilevamento esposto al prodotto in lavorazione può creare opportunità di contaminazione. Per soddisfare gli standard sanitari 3-A, il sensore deve essere realizzato con materiali resistenti alla corrosione, assemblato utilizzando processi accettati e progettato con caratteristiche che non intrappolino detriti e favoriscano la crescita di microbi. Nel luogo di installazione, è preferibile evitare o ridurre al minimo le zone di ristagno nei condotti dei liquidi dove il prodotto può rimanere intrappolato e rimanere dopo lo svuotamento del sistema. Nel caso di prodotti appiccicosi o ad alta viscosità, queste aree possono essere difficili da pulire. Gli scostamenti dei condotti e i raccordi a T necessari per installare un sensore possono portare a tali zone di ristagno.
Pulibilità
For process efficiency, it is best to be able to wash out the system between runs without having to remove the sensors. This is called "cleaning in place" or CIP. Sensors that require manual cleaning and inspection add to turnaround time between batches and increase labor costs. This increased handling can also lead to increased risk of contamination.
Per garantire l'efficienza del processo, è preferibile poter lavare il sistema tra un ciclo e l'altro senza dover rimuovere i sensori. Questo processo è chiamato "pulizia in loco" o CIP. I sensori che richiedono una pulizia e un'ispezione manuali aumentano i tempi di turnaround tra i lotti e i costi di manodopera. Questa maggiore manipolazione può anche comportare un aumento del rischio di contaminazione.
Anche se in genere non ci pensiamo molto, tutti coloro che mangiano, bevono, assumono farmaci o utilizzano cosmetici beneficiano dei dispositivi di rilevamento e misurazione specializzati utilizzati nella produzione di questi prodotti. Combinando la nostra esperienza nella progettazione e nello sviluppo di sensori con le nuove tecnologie e la disponibilità e il supporto di prodotti leader del settore, OMEGA può essere la vostra fonte di prodotti di rilevamento sanitari all'avanguardia che garantiscono il miglior risultato possibile in tutti questi processi critici e importanti.
Scegliete il sensore sanitario giusto per la propria applicazione
Di seguito è riportata una panoramica dei tipi più comuni di sensori sanitari utilizzati per applicazioni di controllo della temperatura, della pressione, del flusso e del livello. OMEGA™ offre una linea completa di sensori che soddisfano i requisiti degli standard sanitari 3-A e utilizzeremo esempi tratti dalle nostre varie linee di prodotti a scopo illustrativo. OMEGA offre anche alcuni prodotti unici per la connettività wireless che possono semplificare notevolmente l'installazione e la Manutenzione dei sensori.
Sensori di temperatura
Uno dei dispositivi di misurazione della temperatura più semplici ed economici che soddisfa i requisiti degli standard sanitari 3-A è il termometro a quadrante. Tuttavia, questi sensori sono limitati a situazioni in cui viene utilizzato il monitoraggio manuale e l'accuratezza non è troppo rigorosa. Il dispositivo più accurato e più diffuso per il controllo della temperatura di processo è l'RTD (rilevatore di temperatura a resistenza, modello PRS-3-100-A-H-0600-D1-NB9W mostrato a sinistra). Un RTD che soddisfa i requisiti degli standard sanitari 3-A può essere fornito sotto forma di sonda per immersione diretta (e Tempo di risposta più veloce) o può essere racchiuso in un pozzetto termometrico per protezione meccanica e facilità di sostituzione. I sensori RTD a immersione diretta sono disponibili con sonde diritte o a gradini a seconda del tempo di risposta e delle condizioni del flusso di processo. Le superfici a contatto con il fluido sono in acciaio inossidabile 316L e sono altamente lucidate per soddisfare i requisiti degli standard sanitari 3-A. Questi sensori sono inoltre forniti con teste di connessione tradizionali, connessioni M12, cavi di prolunga integrati o funzionalità wireless per facilitare la facilità di installazione.
Trasduttori di pressione
L'articolo mostrato a sinistra è un trasduttore di pressione che soddisfa i requisiti delle norme sanitarie 3-A per applicazioni alimentari, bevande, latticini e farmaceutiche. Questo dispositivo è tipicamente utilizzato in applicazioni lattiero-casearie, di trasformazione alimentare, farmaceutiche e biotecnologiche. La struttura è interamente in acciaio inossidabile con finitura elettrolucidata. Questa unità è progettata per il funzionamento in modalità clean-in-place. Il sensore utilizza la tecnologia a film sottile, nota per la sua affidabilità e accuratezza. È calibrato secondo gli standard NIST. Il tempo di risposta ridotto di 5 msec garantisce un controllo accurato del processo. La lettura viene fornita tramite un segnale di uscita da 1 a 5 Vcc o un loop di corrente da 4 a 20 mA.
Misuratori di portata a turbina
I misuratori di portata a turbina sanitari, come l'FTB400A, vengono utilizzati nella lavorazione di liquidi e bevande. Sono utilizzati anche in applicazioni che richiedono la pastorizzazione e possono essere utilizzati per materiali più densi come ketchup e cioccolato. Le unità sono disponibili in dimensioni che vanno da ¼ a 3" di diametro. Questo tipo di sensore copre portate che vanno da una frazione di gallone al minuto (GPM) fino a centinaia di GPM. Il design del misuratore di portata e i materiali di costruzione sono adatti alla pulizia in loco (CIP).
Trasmettitori e interruttori di flusso
Il trasmettitore/interruttore modello FSW-9000 monitora la velocità di flusso del prodotto in base al principio della dispersione termica tra RTD riscaldati e non riscaldati immersi nel prodotto. Genera un segnale di uscita analogico corrispondente alla portata e include una funzione di set point che può segnalare a un controllore di processo o a un operatore quando viene raggiunta una portata specificata. Se non è necessaria una misurazione effettiva della portata, è possibile utilizzare un flussostato più semplice per segnalare il raggiungimento del set point della portata.
Monitoraggio del livello
Nei processi che utilizzano tini o altri contenitori di grandi dimensioni, il livello di riempimento può essere misurato con precisione tramite sensori senza contatto. Questi sostituiscono i dispositivi di tipo capacitivo o a galleggiante che richiedono l'immersione nel prodotto. Il modello LVU1500, a sinistra, mostra un trasmettitore di livello a ultrasuoni. Questa unità emette impulsi ultrasonici che vengono riflessi dall'interfaccia aria/liquido per rilevare e misurare il livello di riempimento. Dove schiuma, polvere o vapori interferiscono con le misurazioni a ultrasuoni, è possibile utilizzare un trasmettitore di livello basato su radar come l'LVRD500.
Opzioni di connettività wireless
Un ulteriore perfezionamento delle applicazioni dei sensori sanitari è rappresentato dall'uso della tecnologia wireless per la trasmissione dei dati di misurazione. OMEGA offre una gamma completa di prodotti che semplificano l'installazione e la manutenzione, oltre a software di analisi e controllo per migliorare il controllo e il monitoraggio dei processi. L'UWRTD-NB9W è un'unità RTD-wireless che trasmette le misurazioni a un ricevitore corrispondente in grado di gestire fino a 48 canali. Il software corrispondente registra i dati e fornisce segnali di controllo del processo.
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