인라인 점도 측정을 통한 치즈 응고 모니터링 및 절단 자동화

유제품 가공 분야의 엔지니어와 공장 운영자들은 고품질의 일관된 제품 유동성을 확보하기 위해 점도 측정과 적절한 시정 조치의 필요성을 인식하고 있습니다. 그러나 이러한 측정은 오랫동안 그들에게 어려운 과제였습니다.

오프라인 채취 샘플은 신뢰할 수 없으며 낙농 산업에 적합하지 않습니다.

공정 중 유체의 점도를 모니터링하는 것은 일반적으로 탱크나 파이프라인에서 유체 샘플을 채취하여 실험실로 가져와 실험실용 점도계 또는 유변계로 유변학적 특성을 측정하는 것을 의미합니다. 측정 결과를 바탕으로 공정 운영자는 유체가 원하는 점도에 도달했는지, 아니면 추가 조치가 필요한지 여부를 통보받아야 하며, 필요한 경우 조치 후 재측정을 수행해야 합니다. 이러한 시스템을 오프라인 또는 수동 제어라고 하며, 몇 가지 명백한 단점이 있습니다. 시간이 많이 소요되고, 숙련된 작업자라 하더라도 정확도가 떨어지는 경우가 많습니다. 또한 대부분의 경우, 결과가 너무 늦게 나와 생산 배치를 구할 수 없는 경우가 발생합니다.
또 다른 방법은 공정 전반에 걸쳐 공정 유체의 점도를 지속적으로 모니터링하는 인라인 점도계를 사용하는 것입니다. 이 장비는 출력 신호를 생성하며, 이 신호를 표시하면 작업자는 공정을 제어하는 ​​데 필요한 정보를 얻을 수 있습니다. 또는 점도계 출력을 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)/DCS(디지털 제어 시스템)에 연결하여 자동 공정 제어를 수행할 수도 있습니다.

기존 점도계의 문제점 인라인 설치용

기존의 점도계는 파이프라인 및 탱크 혼합 설비에서 유체 흐름과 관련된 문제에 직면합니다. 일반적으로 점도계는 난류에서 제대로 작동하지 않습니다. 회전식 점도계는 특정 최대 유량까지만 작동할 수 있습니다. 압력 강하식 점도계의 경우 유량 제어가 필수적입니다. 유량 관련 문제는 점도계를 온라인으로 설치하고 시료 유량을 기기에 맞게 조절함으로써 방지할 수 있습니다. 기기의 응답 시간은 유량 조건과 관련이 있으며, 효과적인 제어를 위해서는 적절한 시료 교체율이 필요합니다. 탱크 설치의 경우, 기기를 주변 유체가 공정 유체의 전체적인 상태를 나타낼 수 있는 위치에 배치하고 '데드 영역'을 피하는 것이 바람직합니다. 공정 환경에서 사용되는 기기는 견고해야 하며, 특히 세척 과정에서 발생할 수 있는 부식성 물질에 대한 내성을 가져야 합니다.

치즈 제조와 같은 연속 식품 가공 공정에서는 정확한 공정 제어를 위해 실시간 인라인 센싱이 필수적입니다. 제조업체는 공정 조건을 지속적으로 측정함으로써 성능을 최적화하고 제품 일관성을 향상시키며 폐기물을 줄일 수 있습니다.

이러한 산업 환경에서 효과적으로 작동하려면 센서는 제어 시스템과 원활하게 통합되어야 하고, 다양한 유량 및 주변 환경 조건에서도 안정적인 측정값을 제공해야 하며, 시간 경과 및 온도 변화에도 불구하고 위생적이고 신뢰할 수 있는 작동을 유지해야 합니다.

Rheonics인라인 센서는 이러한 요구 사항을 충족하도록 설계되어 자동화 수준을 높이고 유제품 생산의 디지털 전환을 지원합니다. 신뢰할 수 있는 공정 데이터를 통해 공장 엔지니어는 예측 유지보수를 구현하고 운영 효율성을 개선하며 일관된 제품 품질, 생산량 및 성능을 보장할 수 있습니다.

점도 및 밀도 계

1. 인라인 점도 측정 : Rheonics' SRV 이 센서는 모든 공정 조건에서 지속적이고 실시간으로 광범위한 점도를 측정합니다. 유체 점도의 미세한 변화까지 감지하여 생산 전반에 걸쳐 정밀한 모니터링을 가능하게 합니다.
2. 인라인 점도와 밀도 측정 : Rheonics' SRD SRD는 밀도와 점도를 동시에 측정하는 인라인 장비입니다. 밀도 측정이 작업에 중요한 경우, SRD는 SRV와 유사한 작동 기능과 정확한 밀도 측정 기능을 제공하여 귀사의 요구 사항을 충족하는 최적의 센서입니다.

치즈 생산 과정에서 점도는 응고물의 경도와 직접적인 상관관계가 있습니다. Rheonics SRV 및 SRD 센서는 응고 과정 중 경도 변화를 실시간으로 모니터링하여 최적의 절단 지점을 정확하게 감지하고 전반적인 수율과 일관성을 향상시킬 수 있도록 합니다.

장점

Rheonics 이 센서들은 특허받은 균형 비틀림 공진기(BTR) 기술을 기반으로 하며, 다음과 같은 여러 장점을 제공합니다.

• 작고 가벼운 디자인
• 외부 진동에 대한 높은 저항성
• 간편한 설치 (순정 부품 또는 개조용)
• 유지관리나 재교정이 필요 없습니다
• 소모품이나 움직이는 부품이 없습니다.
• 설치 위치에 관계없이 일관된 정확도
• CIP/SIP 세척 공정에 적합한 위생적인 ​​설계

이러한 특징 덕분에 측정값의 신뢰도가 매우 높고 운영 비용이 극히 낮습니다.

전부의 Rheonics SR형 프로브는 위생적인 ​​구조로 설계되어 위생적인 ​​환경에 적합합니다. 3-A 및 EHEDG와 같은 인증은 필요에 따라 획득 가능합니다. 자세한 내용은 다음 웹사이트를 참조하십시오. Rheonics 위생적이고 위생적인 ​​설비.

그림 4: 이용 가능한 위생 인증서 Rheonics 센서

통합 시스템 RPS CoaguTrack

Rheonics CoaguTrack RPS 이 시스템은 응고 및 경도 변화 속도를 모니터링하는 완벽한 솔루션입니다. 인라인 센서와 산업용 소프트웨어 및 제어 통합 기능을 결합하여 다음을 추적합니다.

• 응고 속도
• 탄력성 발달
• 온도 동작

이 시스템은 미리 정의된 레시피 매개변수를 기반으로 최적의 절단 지점을 자동으로 알려줍니다. 이를 통해 유고형분 함량을 최대한 유지하고 일관된 제품 품질을 보장합니다.

CoaguTrack 이 시스템은 공장 자동화 시스템에 직접 통합되거나 로컬 제어 패널을 통해 작동될 수 있어 자동화된 워크플로우와 작업자 지원 워크플로우 모두를 지원합니다.

그림 5: 개요 Rheonics RPS CoaguTrack 치즈 생산에 적용됨

Rheonics 센서는 일반적으로 실시간 모니터링을 위해 치즈 제조조에 직접 설치됩니다. 이러한 인라인 구성은 바이패스 시스템의 필요성을 없애고 유량 조건이나 진동에 관계없이 안정적이고 정확한 측정을 보장합니다.

치즈 응고 모니터링을 위해, Rheonics SRV 및 SRD 센서 프로브는 치즈 제조 탱크에 직접 설치되어 실시간으로 점도(경도) 및 밀도를 측정합니다. 바이패스 라인이 필요 없으며 센서를 라인에 직접 설치할 수 있습니다. 유량 및 진동은 측정 안정성과 정확도에 영향을 미치지 않습니다. 유체에 대한 반복적이고 연속적이며 일관된 테스트를 제공하여 혼합 성능을 최적화합니다.

권장 센서 프로브 변형

이 용도에는 다음과 같은 프로브 변형 제품을 권장합니다. 이 제품들은 3-A 및 EHEDG 인증을 획득했습니다. 완벽한 위생 설치를 위해서는 다음 사항을 준수하십시오. EHEDG 매뉴얼 그리고 아래에 제시된 권장 사항을 참고하십시오.

1. X1-12G 변형: G1/2” 나사식 연결부로, 사각지대가 거의 또는 전혀 없는 매립형 설치에 이상적입니다. HAW-12G-OTK 및 PLG-12G 액세서리(각각 웰도렛 및 블링 플러그)와 함께 사용을 권장합니다. 이 솔루션의 장점은 매립형 설치를 통해 사각지대를 없애준다는 것입니다.

   

   그림 6: 밀도 및 점도 인라인 측정기 SRV 및 SRD X1-12G 나사산 G1/2″

2. Tri-Clamp 연결부(1.5인치 이상 크기 사용 가능), 위생 관련 용도에 널리 사용됨
   

   그림 7: 밀도 및 점도 인라인 측정기 SRV 및 SRD X3-15T Tri-Clamp 1.5″

3. 추가 옵션: Varinline 플랜지 및 기타 위생적인 ​​공정 연결부를 사용할 수 있습니다. 긴 삽입형 프로브도 제공됩니다(X5 변형).

치즈 통에 넣기

탱크 바닥이나 벽면

치즈 제조용 탱크에 설치하기 위해, Rheonics 프로브는 감지 영역이 측정 대상 유체에 완전히 잠길 정도로 충분히 삽입해야 합니다. 이는 일반적으로 용접된 포트를 통해 이루어집니다. 위생적인 ​​용도의 경우, Rheonics G 1/2” 및 Tri-Clamp 공정 연결부입니다. 이 웰돌렛은 높이가 짧아 설치 시 사각지대를 최소화하거나 완전히 제거합니다.

그림 9 : Rheonics SRV-X1-12G는 웰도렛 HAW-12G를 사용하여 치즈 제조 탱크 바닥에 장착되었습니다.

HAW-12G-OTK는 G 1/2” 나사산 연결부를 사용하는 센서용으로 설계된 위생 어댑터 웰도렛입니다. 안전하고 위생적인 ​​밀봉과 적절한 침수 깊이를 제공하여 위생적인 ​​용도에 적합합니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. HAW-12G-OTK.

그림 10 : Rheonics HAW-12G-OTK 매립 설치

WFT-15T는 위생적인 ​​제품입니다. Tri-Clamp 센서용으로 설계된 웰돌렛 Tri-Clamp 공정 연결부. 위생적인 ​​환경에서 감지 요소의 안정적이고 위생적인 ​​밀봉과 적절한 침수를 보장합니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. WFT-15T.

그림 11 : Rheonics WFT-15T 단축형 페룰

탱크 윗면에서

이 설치 방법은 프로브를 용기 벽에 고정하고 액체에 수직으로 담그는 방식입니다. 이는 뚜껑이 열려 있는 용기나 소형 용기 또는 비커와 같은 실험 장치에서 가능합니다. 이 설치 방법의 장점은 프로브에 쉽게 접근할 수 있고 필요시 간편하게 제거할 수 있다는 점입니다.

Rheonics 개방형 탱크에서 프로브를 고정하고 장착하기 위한 몇 가지 액세서리를 제공합니다. 예를 들어, APC 액세서리 마운팅 키트 프로브를 탱크의 고정된 지점에 고정하는 데 사용됩니다. 이러한 설치에는 일반적으로 긴 삽입형 프로브가 필요합니다. -X5 or -X8.

그림 12 : Rheonics 탱크 상단에서 설치하는 장착 키트 예시

초기 단계

설치 후 Rheonics 센서 및/또는 Rheonics RPS CoaguTrack일반적으로 초기 모니터링 및 학습 기간이 필요합니다. 공정 관리를 위해 육안 검사나 정해진 시간에 절단하는 등의 정상적인 작업 절차가 여전히 필요합니다. 이러한 과정은 회사가 생산하는 제품/레시피를 최대한 많이 사용하여 몇 주 동안 진행하는 것이 좋습니다. 그래야 대표성 있는 데이터를 얻을 수 있습니다. Rheonics 센서를 활용합니다. 레닛, 단백질, 우유, 지방의 양, 최종 치즈 무게, pH 등 치즈 생산에 일반적으로 사용되는 외부 측정값을 생산 전, 생산 중, 생산 후에 측정하여 이러한 변수들을 데이터 분석에 활용할 수 있도록 합니다. 목표는 각 레시피에 대한 최적의 경도 임계값을 설정하는 것입니다. 이러한 임계값이 설정되면 완전 자동화가 가능해집니다.

프로세스 최적화

충분한 데이터가 수집되면:

• 측정된 단단함을 기준으로 정확한 절단 지점을 정의합니다.
• 자동화 제어로 전환하기 위해 CoaguTrack
• 데이터 분석을 통해 성능을 지속적으로 개선합니다.

부가가치세 설치 지점

Rheonics 센서 프로브는 탱크 바닥, 벽 또는 상단에 장착할 수 있습니다. 대부분의 고객은 탱크 설계의 제약 조건을 고려하여 최적의 설치 위치를 결정합니다. 그러나 여러 위치에서, 심지어 동시에 여러 센서를 사용하여 테스트하는 것도 가능합니다. Rheonics 센서를 사용하면 가장 정확하고 대표적인 측정값을 얻을 수 있는 위치를 파악할 수 있습니다. 제품과 레시피에 따라 탱크 내 다른 지점에서 더 가치 있는 데이터가 나타날 수 있습니다.