無菌灌裝流量計應(yīng)用介紹
現(xiàn)代社會的飛速發(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)場合的液體飲料和液體藥品都需要無菌灌裝系統(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進(jìn)入灌裝應(yīng)用{**}域，這種動態(tài)在線的測量和控制方式帶來了新的挑戰(zhàn)，在線直接測量和控制流量的定量控制方法需要的流量計來滿足灌裝的特殊需求，使用中不僅需要考慮流量計本身的安裝和使用，還要綜合考慮流量計集成在系統(tǒng)中時和其他部分的相互影響。
一、無菌灌裝系統(tǒng)介紹
1.無菌灌裝系統(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.無菌灌裝的設(shè)計特點
（1）機器的簡單化；
（2）表面光滑、無凹凸、無死角、氣密密封性好；
（3）排水流暢，無積水；
（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，無菌和非無菌，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，整個灌裝機的灌裝速度和{**}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、控制器、閥門。灌裝量的測量由流量計完成，它能快速、準(zhǔn)確地計量灌裝頭的連接管道中的流體流量，并把信號上傳到控制器，由控制器根據(jù)設(shè)定的定量，控制灌裝閥門的啟/停，以達(dá)到準(zhǔn)確灌裝。
4.無菌灌裝對流量計的要求
（1）.快速反應(yīng)能力和準(zhǔn)確的測量能力。每次灌裝通常持續(xù)2~5秒，這要求流量計的測量速度非常快，測量間隔短，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，則過程中會出現(xiàn)約140℃的溫度。
（4）.穩(wěn)定性和重復(fù)性好。
二、電磁流量計簡介
灌裝電磁流量計能保證很高的準(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)線的各個單元能安裝得很近。有快速準(zhǔn)確的測量能力，測量周期短，測量頻率高。
無菌灌裝流量計的測量原理：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)電動勢，閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。在電磁測量原理中，流動的介質(zhì)就相當(dāng)于運動的導(dǎo)體，感應(yīng)電壓和介質(zhì)的流速成正比，并且通過兩個電極直接送到放大器。流體的容積通過管道的截面積可以算出。
1.電磁流量計原理
Ue=B×L×v
Q=A×v
Q=A×v=A×Ue/B×L
式中：Ue——感應(yīng)電壓
B——磁場強度
L——磁極間距
v——流體速度
Q——流體流量
A——管道截面積
I——電流強度
從以上公式可以看出，當(dāng)磁場強度和磁極間距一定時，流體流量和感應(yīng)電壓成正比。
2.特點
（1）快速測量能力，每秒鐘完成80次以上的準(zhǔn)確測量；
（2）流量達(dá)1.66L/s；
（3）流體溫度可達(dá)130℃，半小時內(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測試/符合FDA要求。
4.安裝條件
（1）進(jìn)口管道長度大于5倍DN；
（2）出口管道長度大于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
灌裝流量計安裝調(diào)試簡單；對管道的震動不是很敏感。灌裝流量計只有在管道完全滿地條件下才能正確測量，基于這個原因，建議在批量生產(chǎn)前要做灌裝試驗。
6.線形灌裝模式
6.1安裝位置。安裝在閥門附近，灌裝流量計不能安裝在控制閥的下游，如果裝在控制閥的下游，在一個灌裝周期結(jié)束后，傳感器的測量管道完全排空，這樣會嚴(yán)重影響下個周期的測量。
6.2 安裝方向。合理的安裝方向，可以避{**}空氣在測量管道中的堆積和存放。
6.3 安裝注意事項。
（1）在過熱的條件中使用時（比如在線清洗和在線消毒），強烈要求變送器裝在下面，這樣可以降低變送器部分過熱的風(fēng)險。
（2）在震動非常厲害的條件下，要確保管道和傳感器的安全。
7.影響灌裝的一般因素
7.1 流量計的計量{**}度：該項指標(biāo)受流速、灌裝持續(xù)時間、測量流體情況等影響。
7.2 灌裝系統(tǒng)中可動部件的動作速度和機械重復(fù)性：主要是切斷閥的開啟和關(guān)閉操作的速度和一致性。
7.3 灌裝機械中流體的狀態(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)計是否{**}化。