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Hygienegerechte Sensoren

Einführung zum Thema hygienegerechte Sensoren

Ein hygienegerechter Sensor ist ein Ger?t, das die Temperatur, den Durchfluss oder Druck in einer Umgebung misst, in der sich Produkte für den menschlichen Verzehr befinden.

Eine der typischen Aufgabenstellungen bei der Messung von Parametern wie Temperatur, Durchfluss, Füllstand oder Druck in industriellen Umgebungen ist die Auswahl eines Aufnehmers, dessen Bauform eine optimale Kombination von Haltbarkeit und Lebensdauer in der vorgesehenen Betriebsumgebung bietet. Der erforderliche Messbereich und besondere Anforderungen an die Umgebungsbedingungen engen die Auswahl ein. Wenn die Messungen an Produkten erfolgen, die für den menschlichen Verbrauch bestimmt sind, sind weitere Anforderungen zu beachten. In diesem Bereich kann eine Verunreinigung des Produkts nicht nur Haftungsprobleme aufwerfen, sondern auch Menschen gef?hrden. Genau an diesem Punkt setzen die Hygiene-Standards 3-A an. Im Gegensatz zu anderen Normen erfüllen Ger?te, die das 3-A-Symbol tragen, bestimmte Werkstoff-, Konstruktions- und Herstellungsanforderungen, die für die Reinigung und Prüfung der Ger?te relevant sind.
Sterilisierbare Pt100-Fühler

Weitere Informationen über hygienegerechte Sensoren

Verhindern von Verunreinigung

ANWENDUNGEN FüR HYGIENGERECHTE FüHLER

  • Molkereiprodukte: Milch, K?se, Joghurt, Speiseeis
  • Nahrungsmittel: Sirup, Marmeladen, Saucen, Suppen, ?le
  • Getr?nke: Softdrinks, Fruchtsaft, Bier, Wasser
  • Pharmazeutische Produkte: Medikamente, Salben, L?sungen
  • Kosmetik: Cremes, Lotionen, Lippenstift
Der Kasten zeigt einige typische Anwendungsgebiete, in denen zum Schutz der Endprodukte vor Verunreinigung hygienegerechte Sensoren eingesetzt werden. Wie diese Beispiele zeigen, stellen viele Produkte hohe Anforderungen an Sauberkeit bei der Produktion. Wir alle nutzen diese Produkte h?ufig und profitieren vom Einsatz hygienegerechter Sensoren. Vom Sicherheitsstandpunkt aus gesehen liegt der Schwerpunkt bei der Konstruktion hygienegerechter Sensoren neben der Funktionalit?t auf der Sterilisierung und Vermeidung von Produktverunreinigungen. Drei Schlüsselfaktoren tragen dazu bei, dieses Ziel zu erreichen: die freiliegenden Oberfl?chen des Sensors, die mechanische Konstruktion und die Installationsmethode, und die M?glichkeit zur gründlichen Reinigung des Sensors. Die folgenden Abschnitte betrachten diese Bereiche n?her.

Die Sensoroberfl?che

Verbrauchsgüter oder Produkte, die frei von Verunreinigungen sein müssen. Die 3-A-Normen schreiben für die Sensorfl?chen mit Produktkontakt verschiedene Eigenschaften vor. An diesen Fl?chen k?nnen Rückst?nde des Materials anhaften und zu einer Brutst?tte für Mikroben werden, die dann den Prozess verunreinigen. Daher müssen die Oberfl?chen glatt, geschlossen, nicht-saugend und einfach zu reinigen sein. Weiterhin darf sie nicht mit dem Prozessmedium reagieren und den Prozess nicht kontaminieren. Auch die Korrosionsbest?ndigkeit spielt eine Rolle, da Korrosion zu Lochfra? führen kann, in dessen rauer Oberfl?che sich Produktrückst?nde und Keime absetzen k?nnen.

W?hlen Sie den idealen hygienegerechten Sensor für Ihre Anwendung

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Unten findet sich eine übersicht über die h?ufigsten Arten von hygienegerechten Sensoren zur Regelung von Temperatur, Druck, Durchfluss und Pegel. OMEGA™ bietet eine umfassende Produktlinie von hygienegerechten Sensoren, zertifiziert durch die 3-A-Sanitary Standards Inc. Zur Veranschaulichung verwenden wir Beispiele aus verschiedenen Produktlinien. Einige dieser Produkte von OMEGA verfügen auch über Drahtlos-Technologie, die je nach Anwendung die Installation und Wartung des Sensors erheblich vereinfachen kann.

Temperaturfühler Temperaturfühler
Eine der einfachsten und preiswertesten Vorrichtungen zur Temperaturmessung nach 3-A-Standard ist das klassische analoge Thermometer mit Skala. Diese Thermometer lassen sich jedoch nur in Anwendungen einsetzen, wo eine einfache überwachung ohne hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Dokumentation ausreicht. Der genaueste und am h?ufigsten für die Temperaturregelung eingesetzte Fühlertyp ist der Widerstandsfühler (auch RTD, Widerstandstemperaturfühler – die Abbildung links zeigt das Modell PRS-3-100-A-H-0600-D1-NB9W). Hygienegerechte Fühler nach 3-A-Standard k?nnen entweder direkt in den Prozess eingebaut oder in einem Schutzrohr eingesetzt werden, das einen mechanischen Schutz bietet und einen einfachen Austausch des Fühlers erm?glicht. Direkt einsetzbare Widerstandsfühler k?nnen je nach erforderlicher Ansprechzeit und Medienbedingungen einen geraden oder nach unten verjüngten Mantel haben. Alle medienberührten Fl?chen bestehen aus Edelstahl 316L und sind hoch poliert, um die 3-A-Anforderungen zu erfüllen. Au?er den üblichen Anschlussk?pfen werden die Sensoren auch mit M12-Anschlüssen, integriertem Anschlusskabel oder Drahtlos-Funktionalit?t angeboten.
Drucktransmitter Drucktransmitter
Der links abgebildete Artikel ist ein Drucktransmitter für 3-A-Hygieneanwendungen. Typische Anwendungsbereiche für diese Aufnehmer sind Nahrungsmittelverarbeitung, Pharmazeutik und Biotechnologie. Die Bauart besteht vollst?ndig aus Edelstahl mit einer elektropolierten Oberfl?che. Diese Einheit ist auf den CIP-Betrieb ausgelegt. Der eigentliche Aufnehmer ist in Dünnfilmtechnologie ausgeführt, die für ihre Zuverl?ssigkeit und Genauigkeit bekannt ist. Sie sind gegen NIST-Prüfmittel kalibriert. Seine schnelle Ansprechzeit von 5 ms erm?glicht eine genauere Regelung der Prozesse. Der Messwert wird als 1 bis 5 V DC- oder 4 bis 20 mA-Signal ausgegeben.
Turbinen-Durchflussmesser Turbinen-Durchflussmesser
Turbinen-Durchflussmesser für hygienegerechte Anwendungen, wie der FTB400A, werden bei der Verarbeitung von Getr?nken und anderen Flüssigkeiten eingesetzt. Sie finden sich auch in der Pasteurisierung und eignen sich für dickflüssigere Produkte wie Ketchup und Schokolade. Die Einheiten sind in Gr??en mit einer Nennweite von DN 8 bis DN 80 verfügbar. Diese Sensorart deckt Durchflussbereiche von wenigen Millilitern bis zu hunderten von Litern pro Minute ab. Konstruktion und Werkstoffe sind für die CIP-Reinigung geeignet.
Durchflussmesser und Str?mungsw?chter Durchflussmesser und Str?mungsw?chter
Der Durchflussmesser und Str?mungsw?chter FSW-9000 überwacht die Produktstr?mungsgeschwindigkeit unter Ausnutzung des Prinzips der thermischen Dispersion, indem er die Temperaturdifferenz zwischen einem beheizten und einem unbeheizten, im Produktstrom angeordneten Widerstandsfühler auswertet. Neben einem Analogausgang für den Durchfluss verfügt der Str?mungsw?chter auch über einen einstellbaren Sollwert, dessen Erreichen an nachgeschaltete Ger?te oder einen Bediener gemeldet wird. Wenn kein Durchfluss-Messwert ben?tigt wird, reicht ein einfacher Str?mungsw?chter zum Melden eines vorgegebenen Sollwerts.
Füllstandüberwachung Füllstandüberwachung
In Prozessen mit F?ssern oder anderen gro?en Beh?ltern l?sst sich der Füllstand gut mit kontaktlos arbeitenden Sensoren messen. Sie ersetzen kapazitive Aufnehmer oder Schwimmer, die zur Messung in das Produkt eingetaucht sein müssen. Der links gezeigte LVU1500 ist ein Ultraschall-Niveautransmitter. Dieses Ger?t strahlt Ultraschallimpulse ab, die an der Trennschicht zwischen Luft und Medium reflektiert werden und so eine Messung des Füllstands erm?glichen. Falls eine Ultraschallmessung aufgrund von Schaum, Staub oder Dampf ausscheidet, l?sst sich ein Radar-basierter Niveautransmitter wie der in Abbildung LVRD500 gezeigt einsetzen.
Drahtlose Anbindung Drahtlose Anbindung
Eine drahtlose übertragung der Messwerte bietet auch in hygienegerechten Anwendungen erhebliche Vorteile. OMEGA bietet eine umfangreiche Auswahl von Drahtlos-Produkten, die Installation und Wartung vereinfachen und mit Auswerte- und Steuersoftware die überwachung und Regelf?higkeit von Prozessen optimieren. Der UWRTD-NB9W ist ein drahtloses Widerstandsfühlersystem, das seine Messwerte an einen Empf?nger sendet. Die dazugeh?rige Software dieses 48-kanaligen Empf?ngers zeichnet die Daten auf und stellt die entsprechenden Prozesssignale bereit.

H?ufig gestellte Fragen

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Konstruktion und Installation

Die mechanische Konfiguration des Aufnehmers bietet dort, wo Fl?chen dem Produkt ausgesetzt sind, Ansatzpunkte für die Verunreinigung des Produkts. Um die 3-A-Anforderungen zu erfüllen, müssen Sensoren aus korrosionsbest?ndigen Werkstoffen bestehen, in einem zugelassenen Verfahren montiert und so konstruiert sein, dass sie keine Ansatzfl?chen für Rückst?nde und damit für das Wachstum von Mikroben aufweisen. Durch die Einbauart sollten keine oder m?glichst wenige Stagnationszonen in den Medienleitungen vorhanden sein, an denen sich das Produkt absetzen oder nach dem Leeren des Systems verbleiben kann. Insbesondere bei klebrigen oder hoch viskosen Produkten sind diese Bereiche schwierig zu reinigen. Versetzte Leitungen und T-Stücke, die zur Installation eines Sensors erforderlich sind, k?nnen zu derartigen Stagnationszonen führen.

Reinigungsf?higkeit

Aus Gründen der Effizienz sollte zwischen den Produktionszyklen eine Reinigung des Systems m?glich sein, ohne die Sensoren auszubauen. Dieses Reinigungsverfahren, bei der die Sensoren an ihrem Platz bleiben, wird als ?Clean in Place“ oder kurz CIP bezeichnet. Eine manuelle Reinigung und Prüfung erh?ht die Kosten und verl?ngert die produktionsfreie Zeit zwischen Chargen und ist daher unerwünscht. Weiterhin bedeutet die Handhabung bei der manuellen Reinigung ein erh?htes Risiko für Verunreinigungen des Systems.

Auch wenn wir uns im Alltag nicht immer darüber bewusst sind, profitiert jeder Verbraucher, der isst, trinkt, Medikamente einnimmt oder Kosmetikprodukte verwendet, von der spezialisierten Sensor- und Messtechnik, die bei der Herstellung dieser Produkte eingesetzt wird. Mit einer Kombination unserer Erfahrung in der Entwicklung und Konstruktion von Sensoren, neuer Technologien und kompetentem Support ist OMEGA ein führender Anbieter von Messprodukten für hygienegerechte Sensoranwendungen, die ein optimales Ergebnis in diesen kritischen und wichtigen Prozessen sicherstellen.
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