600007 г. Владимир, ул. 16 лет Октября, д. 68А, литер "Ф", этаж 2, помещение 12
+7 (4922) 53-10-31
info@skb-proton.ru

Управление электромагнитными помехами motion-design для обнаружения металла в пищевых продуктах

Преобразователи частоты

Электромагнитные помехи (EMI) и радиочастотные помехи (RFI) от контуров заземления и работы электроприводов могут ухудшить производительность оборудования для обнаружения металла, столь необходимого для безопасной обработки пищевых продуктов. Здесь мы рассмотрим способы смягчения таких проблем.

Автор: Эрик Гарр • Региональный менеджер по продажам | Fortress Technology

Металлодетекторы в пищевой промышленности обычно устанавливаются на конвейерных линиях для обеспечения безопасности потребителей и защиты технологического и упаковочного оборудования на предприятии. Здесь металлодетекторы помогают линиям отбраковывать загрязненный продукт или даже подавать сигнал тревоги и останавливать работу при обнаружении в данном образце пищевых продуктов частиц стали, алюминия или других металлов (либо из сырых пищевых ингредиентов, либо изношенных механических элементов технологического оборудования).

Наиболее распространенная конструкция металлоискателя в пищевой промышленности и производстве напитков основана на расположении катушки передатчик-приемник, в которой первая катушка непрерывно излучает электромагнитное поле. Если металлические примеси проходят через детектор (как правило, в продуктах питания, перемещаемых по ленте конвейера), приемные катушки немедленно улавливают возникающее в результате возмущение электромагнитного поля. Это, в свою очередь, вызывает сигнал тревоги и другие действия машины, чаще всего связанные с удалением подозрительных продуктов питания с главной конвейерной линии.

Элементы дизайна во многом определяют производительность пищевого металлоискателя. К ним относятся размер апертуры металлоискателя, эффект продукта и рабочая частота. Однако условия окружающей среды, включая электрические помехи в виде статических помех, радиопомех или контуров заземления, а также вибрацию (например, связанную с движущимся металлом), также могут повлиять на производительность.

В помещениях, где обрабатываются пищевые продукты, основными источниками электромагнитных помех и радиочастотных помех являются:

• Электроприводы для двигателей переменного тока, включая частотно—регулируемые приводы (ЧРП)
• Приводы для серводвигателей
• Двусторонние радиостанции (включая портативные рации)
• Электрические контуры, электрические контакты и статические разряды

Самыми большими проблемами при применении металлоискателей на предприятиях пищевой промышленности являются электромагнитные помехи и радиочастотный шум. Это особенно актуально для сквозных линий, включающих конвейеры для пищевых продуктов, роботы для подбора и размещения или упаковки, расфасовки в пакеты и поточной упаковки. Воздействие электромагнитных помех от этих систем с приводом от двигателя может негативно сказаться на работе металлодетекторов, что приводит к ложному обнаружению, ложному отбраковыванию и неприемлемо низкому уровню безопасности пищевых продуктов.

Электромагнитные помехи и радиочастотные помехи возникают, когда различные машины с электрическим приводом и периферийное оборудование, работающие рядом друг с другом, неправильно экранированы или отфильтрованы. Помехи чаще всего возникают из-за приводов двигателей переменного тока на конвейере. Более конкретно, кабели, питающие электропривод переменного тока, будут излучать электромагнитные помехи при неправильном экранировании.

Напомним из «Основ проектирования движения», что приводы переменного тока работают по принципу переключения сетевого напряжения для запуска двигателя. Это переключение вызывает колебание потребляемого тока в линии, что, в свою очередь, приводит к передаче радиочастотных и электромагнитно-эмиссионных помех обратно на входную линию привода двигателя переменного тока. Фильтр может ослабить тягу, чтобы устранить шум. Однако даже при применении этой фильтрации выходной кабель, подключенный к двигателю, все равно может издавать шум. Поэтому на VFDS следует использовать кабели, специально разработанные и рассчитанные на частотно—регулируемые приводы, чтобы гарантировать отсутствие передачи шума по кабелю.

Чем ближе источник электромагнитных помех находится к катушкам металлоискателя, тем выше мощность передаваемого сигнала. Наихудший сценарий — это когда есть четкая видимость от того, что генерирует электромагнитные помехи, до отверстия металлоискателя. Если источник электромагнитных помех находится в стороне, корпус металлоискателя помогает защитить внутренние катушки от радиопередающего шума.

Восприимчивость металлоискателя к электромагнитным излучениям в значительной степени зависит от его чувствительности и рабочей частоты. Если один металлодетектор передает сигнал на частоте, очень близкой к частоте другого, и два устройства расположены близко друг к другу, существует риск перекрестных электромагнитных помех.

Чтобы этого не произошло, поставщики металлодетекторов обычно рекомендуют размещать металлодетекторы на расстоянии не менее четырех метров друг от друга или располагать их в шахматном порядке, чтобы они не были выровнены напрямую. В рамках аудита объекта также рекомендуется отмечать рабочие частоты металлодетекторов, расположенных поблизости, чтобы можно было выбрать другую частоту для любого нового оборудования.

Что не вызывает проблем: Передатчики на длинных и средних волнах, такие как портативные рации, редко вызывают проблемы с металлоискателями — при условии, что они работают на мощности 3 Вт или меньше и не используются вблизи каких—либо приемных катушек металлоискателя. Кроме того, устройства мобильной связи, такие как смартфоны, никогда не являются проблемой для металлоискателей. Это связано с тем, что функции этих цифровых устройств работают на высоких частотах — значительно выше диапазонов, используемых для обнаружения металлов.

Упаковочные машины, включающие ролики для бумаги и пластиковой пленки, а также конвейерные ленты, могут создавать определенные электростатические помехи. Однако такие помехи редки — и в основном встречаются при операциях с пластиковыми и бумажными сетками, которые проходят очень близко к катушкам металлоискателя. Обычно это проблема только в том случае, когда направляющие и материал ленты конвейера, проходящие через металлоискатель, трутся достаточно сильно, чтобы вызвать накопление статического электричества, которое в конечном итоге попадает в корпус металлоискателя рядом с его катушками. Электростатические помехи также могут возникать при неправильном выборе материала ползунка и ленты, что приводит к образованию статического электричества в отверстии металлоискателя.

Накопление статического электричества с большей вероятностью возникает при гравитационном и вертикальном обнаружении металла, если трубопровод заземлен неправильно.

Важно быстро и точно определить источник проблем с электростатическими помехами, поскольку постоянные помехи на автоматизированных технологических линиях могут привести к перебоям в обслуживании. Некоторые поставщики металлоискателей могут нанять специалиста, вооруженного так называемым sнюхач для быстрого отслеживания источника электромагнитных помех и радиочастотного излучения. Подобно антенне, такие анализаторы измеряют радиочастотный диапазон и могут быстро определить источник частот, конкурирующих с работой металлоискателя. Располагая этой информацией, инженеры могут эффективно экранировать, подавлять или изменять траекторию выбросов.

Некоторые поставщики металлодетекторов также предлагают возможность дооснащения существующих металлодетекторов более новым оборудованием, оснащенным улучшенными функциями помехозащищенности. Для загруженных производственных помещений (включая высокоавтоматизированные предприятия по производству продуктов питания и напитков) это решение устраняет или значительно уменьшает воздействие шума на металлодетекторы.

Устранить шумовые помехи в условиях производства пищевых продуктов невозможно. Тем не менее, принимая меры предосторожности и обращаясь за консультацией к специалистам, инженеры могут значительно снизить воздействие электромагнитных помех и повысить производительность систем обнаружения металла.

Удобные в использовании функции металлоискателя, такие как автоматическая калибровка за один проход, позволяют обеспечить точную настройку системы за считанные секунды и исключить человеческие ошибки. Кроме того, встроенная система защиты от помех, входящая в стандартную комплектацию высокопроизводительных цифровых металлоискателей, может значительно снизить воздействие внешних электрических помех, что, опять же, приводит к меньшему количеству ложных браков продукции.

Технология крепости | www.fortresstechnology.com

Fortress Technology Ltd. — частная компания, базирующаяся в Торонто. Компания изготавливает металлоискатели на заказ в соответствии с потребностями клиентов, областями применения и техническими характеристиками, обеспечивая при этом оптимальную производительность. Стремясь к тому, чтобы никогда не устаревать, новая технология разрабатывается таким образом, чтобы быть обратно совместимой и доступной. Fortress — это глобальное предприятие, предоставляющее услуги по всему миру со своих производственных мощностей в Канаде, Великобритании и Бразилии.