เครื่องวัดอัตราการไหลสำหรับคาราเมลและน้ำเชื่อมที่มีความหนืดสูง

เครื่องวัดอัตราการไหลสำหรับคาราเมล น้ำเชื่อม และของเหลวอาหารที่มีความหนืดสูง: คู่มือการเลือกขนาด 1500 cP

คำตอบด่วน

สำหรับคาราเมล น้ำเชื่อม กากน้ำตาล และ ของเหลวอาหารที่มีความหนืดสูง คล้ายกัน ประมาณ 1,500 cP และความหนาแน่นจำเพาะ 1.35 เครื่องวัดการไหลสองประเภทที่ใช้งานได้ดี ได้แก่ เครื่องวัดการไหลแบบเฟืองรูปไข่สแตนเลสที่ถูกสุขอนามัยสำหรับการวัดปริมาตรในท่อที่จ่ายด้วยแรงโน้มถ่วงหรือแรงดันต่ำ และเครื่องวัดการไหลแบบมวลโคริโอลิสที่ถูกสุขอนามัยสำหรับโรงงานที่ต้องการการคำนวณการไหลแบบมวล ความหนาแน่น และค่าบริกซ์ที่แท้จริง สำหรับท่อขนาด 2 นิ้ว ที่อัตราการไหล 55 GPM และแรงดันขับเพียง 5 PSI เครื่องวัดการไหลแบบเฟืองรูปไข่มักจะเป็นตัวเลือกที่ปลอดภัยกว่า เครื่องวัดการไหลแบบโคริโอลิสจะเหมาะสมเมื่อมีปั๊มป้อนหรือเมื่อการผสมตามสูตรต้องการการควบคุมตามมวล

high viscosity food liquids measurement

การใช้งาน: คาราเมลที่ความดัน 1,500 cP อัตราการไหล 55 GPM ท่อขนาด 2 นิ้ว

โรงงานแปรรูปอาหารในอเมริกาเหนือที่ผลิตคาราเมลและน้ำเชื่อมได้ส่งข้อมูลสรุปนี้มาให้เราเมื่อเร็ว ๆ นี้:

ของเหลว: ของเหลวคาราเมล
ความหนืด: 1,500 cP
ความหนาแน่นสัมพัทธ์: 1.35
ขนาดท่อ: 2 นิ้ว (DN50)
อัตราการไหล: 55 แกลลอนต่อนาที (ประมาณ 12.5 ลูกบาศก์เมตรต่อชั่วโมง)
อุณหภูมิใช้งาน: 73 องศาฟาเรนไฮต์ (23 องศาเซลเซียส)
แรงดันใช้งาน: สูงสุด 5 PSI จากแรงดันน้ำที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงที่ความสูง 10 ฟุต

ขีดจำกัด 5 PSI คือข้อจำกัดที่ตัดสินทุกอย่าง เครื่องวัดอัตราการไหลส่วนใหญ่ต้องการแรงดันตกคร่อมเพียงไม่กี่ PSI เพื่อให้ทำงานได้ ดังนั้นในสายส่งแบบใช้แรงโน้มถ่วงที่มีแรงดัน 5 PSI คุณจึงมีระยะเผื่อเหลือน้อยมาก เครื่องวัดที่คุณเลือกต้องอยู่ในงบประมาณนั้นโดยไม่ทำให้กระบวนการปลายทางขาดแคลน

เหตุใดเทคโนโลยีการไหลส่วนใหญ่จึงล้มเหลวในการปฏิบัติหน้าที่นี้

มาดูสิ่งที่คุ้นเคยกันดี:

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบแม่เหล็ก:ใช้ได้กับท่อทุกขนาดและทุกแรงดัน แต่คาราเมลและน้ำเชื่อมบริสุทธิ์มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำมาก มักต่ำกว่า 5 µS/cm เครื่องวัดแบบแม่เหล็กต้องการค่าการนำไฟฟ้าอย่างน้อย 5 µS/cm และในอุดมคติคือ 20 µS/cm หรือมากกว่านั้น จึงไม่น่าเชื่อถือสำหรับคาราเมล
เครื่องวัดอัตราการไหลแบบหมุนวน:ต้องการของเหลวที่สะอาดและมีความหนืดต่ำ ที่ความดัน 1,500 cP รูปแบบการเกิดกระแสน้ำวนจะสลายไป ใช้เครื่องมือผิดประเภท
แคลมป์รัดแบบอัลตราโซนิก:สัญญาณจะกระจัดกระจายในของเหลวที่มีความหนืดสูงและไม่เป็นเนื้อเดียวกัน เช่น คาราเมล มักมีฟองอากาศเล็กๆ และความหนาแน่นที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้การคำนวณเวลาในการเดินทางคลาดเคลื่อนได้
กังหัน:โรเตอร์ไม่สามารถหมุนได้อย่างอิสระที่ความเร็วรอบสูงกว่า ~100 cP ที่ความเร็วรอบ 1,500 cP มันจะหยุดหมุนหรือแสดงค่าต่ำกว่าความเป็นจริง 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์

นั่นทำให้เหลือตัวเลือกที่เป็นไปได้สองอย่างคือ เฟืองรูปไข่ (แบบแทนที่เชิงบวก) และเฟืองโคริโอลิส ทั้งสองแบบสามารถรับมือกับความหนืดสูงได้ดี ทั้งสองแบบทำจากสแตนเลสสตีลที่ถูกสุขอนามัยสำหรับการสัมผัสอาหาร และทั้งสองแบบจะให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำในการวัดคาราเมล การเลือกใช้ขึ้นอยู่กับงบประมาณด้านแรงดันและสิ่งที่คุณต้องการวัด

ตัวเลือกที่ 1: เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่สแตนเลสสุขภัณฑ์

Sanitary oval gear flow meter for syrup

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่สำหรับน้ำเชื่อม ถูกสุขอนามัย

เครื่องวัดปริมาตรของเหลวแบบเฟืองรูปไข่ มีโรเตอร์รูปไข่ที่ผ่านการกลึงอย่างแม่นยำสองตัวประกบกันอยู่ภายในตัวเครื่องวัด ของเหลวที่ไหลผ่านจะดันเฟืองให้หมุน การหมุนแต่ละรอบจะทำให้ปริมาตรของเหลวเปลี่ยนแปลงไปในปริมาณคงที่ ดังนั้นจำนวนรอบการหมุนจึงเป็นการวัดปริมาตรโดยตรง ความหนืดที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มความแม่นยำ เนื่องจากซีลระหว่างเฟืองและผนังห้องจะแน่นขึ้นเมื่อของเหลวมีความหนืดมากขึ้น

ราคาโดยประมาณ: 2,800 ถึง 3,800 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับ มิเตอร์วัดความหนืดสูงแบบเฟืองรูปไข่ขนาด 2 นิ้ว สำหรับงานสุขอนามัย พร้อมเอาต์พุตแบบพัลส์และ 4-20 mA ระยะเวลาจัดส่ง 10 ถึง 15 วันทำการ

สำหรับกรณีคาราเมล 1,500 cP เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่อนามัยขนาด 2 นิ้ว ให้ผลลัพธ์ดังนี้:

ความแม่นยำ ±0.5% ของค่าที่อ่านได้
ความแม่นยำในการวัดซ้ำ 0.05%
อัตราส่วนการลดปริมาณการไหล 10:1 (ประมาณ 5.5 ถึง 55 แกลลอนต่อนาที สำหรับขนาดนี้)
แรงดันตกที่อัตราการไหล 55 GPM และความดัน 1,500 cP: ประมาณ 2 ถึง 3 PSI
ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับของเหลว: สแตนเลสสตีล 316L, ซีลที่ได้รับการรับรองจาก FDA
ข้อต่อแบบ Tri-Clamp สำหรับงานสุขภัณฑ์ (ขนาดมาตรฐาน 2 นิ้ว)
เอาต์พุตแบบพัลส์ 4-20 mA, RS-485 Modbus
จอ LCD แสดงอัตราและยอดรวม

แรงดันตกคร่อม 2 ถึง 3 PSI คือตัวเลขที่ต้องจับตาดู สำหรับแรงดันน้ำ 5 PSI ที่เกิดจากแรงโน้มถ่วง คุณจะมีระยะเผื่อเหลือเฟือ สิ่งสำคัญเกี่ยวกับความหนืดของคาราเมลคือ มันเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วตามอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิ 73 °F ความหนืดจะอยู่ที่ 1,500 cP แต่ถ้าลดลงเหลือ 65 °F ความหนืดอาจเพิ่มขึ้นเป็น 2,500 cP หรือสูงกว่านั้น ณ จุดนั้น แรงดันตกคร่อมมิเตอร์อาจเกินแรงดันน้ำ 5 PSI ของคุณ และการไหลจะช้าลงหรือหยุดชะงัก เราแนะนำลูกค้าในอุตสาหกรรมอาหารให้รักษาระดับถังต้นทางให้สูงกว่าที่วางแผนไว้หนึ่งหรือสองฟุต หรือเพิ่มปั๊มป้อนแบบปรับความเร็วได้ขนาดเล็กเป็นระบบสำรอง มันมีต้นทุนต่ำและช่วยรักษาสายการผลิตในเช้าวันที่มีอากาศหนาวเย็น

ตัวเลือกที่ 2: เครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบโคริโอลิสที่ถูกสุขอนามัย

Sanitary Coriolis mass flow meter for molasses

เครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบโคริโอลิสที่ถูกสุขอนามัยสำหรับกากน้ำตาล

เครื่องวัดแบบโคริโอลิสจะวัดอัตราการไหลของมวลที่แท้จริงโดยการตรวจจับการเบี่ยงเบนของท่อที่สั่นสะเทือนซึ่งบรรจุของเหลว เครื่องวัดนี้ไม่สนใจความหนืด การนำไฟฟ้า หรือลักษณะการไหล นอกจากนี้ยังให้ค่าความหนาแน่นแบบเรียลไทม์ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถคำนวณค่าบริกซ์หรือความเข้มข้นของน้ำตาลได้โดยตรงจากค่าที่แสดงบนเครื่องวัด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตคาราเมล เนื่องจากความสม่ำเสมอเป็นตัวกำหนดคุณภาพของผลิตภัณฑ์

สำหรับเส้นคาราเมลขนาด 2 นิ้วเดียวกัน เครื่องวัดความดันแบบ Coriolis ที่ได้มาตรฐานด้านสุขอนามัยจะให้ผลลัพธ์ดังนี้:

ความแม่นยำ ±0.1% ของค่าการไหลของมวล
ความแม่นยำของความหนาแน่น ±0.5 กก./ลบ.ม. (มีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบค่า Brix)
การลดแสง 100:1
แรงดันตกที่อัตราการไหล 55 GPM และ 1,500 cP: 6 ถึง 10 PSI (นี่คือจุดสำคัญ)
ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับของเหลว: สแตนเลสสตีล 316L ได้รับการรับรองมาตรฐานสุขอนามัย 3-A
การเชื่อมต่อแบบ Tri-Clamp
4-20 mA HART, RS-485 Modbus, พัลส์, ตัวแปรหลายตัวบนสายเคเบิลเส้นเดียว

การลดลงของแรงดันเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้ระบบการไหลแบบใช้แรงโน้มถ่วง 5 PSI เพียงอย่างเดียวไม่เหมาะสม เครื่องวัดการไหลแบบ Coriolis สำหรับคาราเมลที่มีความดัน 1,500 cP ต้องการแรงดันมากกว่าที่แรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียวจะให้ได้ หากโรงงานมีปั๊มป้อนในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง (สายการผลิตคาราเมลส่วนใหญ่มีอยู่แล้ว สำหรับการเติมหรือการถ่ายโอน) เครื่องวัดการไหลแบบ Coriolis จะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า เพราะปั๊มสามารถจ่ายแรงดันขาเข้า 15 ถึง 30 PSI ได้โดยไม่มีปัญหา

เมื่อใดที่แรงโคริโอลิสจะคุ้มค่ากับต้นทุนที่สูงขึ้น? มีสามกรณีดังนี้:

1. การแบ่งส่วนผสมตามปริมาณที่กำหนด โดยใช้หน่วยเป็นมวล (เช่น กิโลกรัมของคาราเมลที่ใส่ลงในเครื่องผสม) ไม่ใช่ปริมาตร

2. การตรวจสอบค่าบริกซ์หรือความเข้มข้นของน้ำตาลโดยตรงจากความหนาแน่น

3. การโอนกรรมสิทธิ์ระหว่างซัพพลายเออร์และโรงงานบรรจุภัณฑ์ ซึ่งต้องการความแม่นยำ ±0.1%

ราคาโดยประมาณ: 5,500 ถึง 9,000 ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับมิเตอร์วัดน้ำแบบโคริโอลิสขนาด 2 นิ้ว ที่ใช้ในงานสุขภัณฑ์ ระยะเวลาจัดส่ง 15 ถึง 25 วันทำการ

เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองรูปไข่ เทียบกับ เครื่องวัดอัตราการไหลแบบโคริโอลิส (สำหรับงานสุขภัณฑ์)

เกณฑ์	เฟืองรูปไข่ (สุขภัณฑ์)	โคริโอลิส (สุขอนามัย)
เหมาะที่สุดสำหรับ	ท่อส่งแบบแรงโน้มถ่วงหรือแรงดันต่ำ	ท่อสูบน้ำ, การผสมแบบกลุ่มขนาดใหญ่
ความแม่นยำ	±0.5% ของค่าที่อ่านได้	±0.1% ของอัตราการไหลของมวล
วัดความหนาแน่น / บริกซ์	เลขที่	ใช่
แรงดันตกที่ 1,500 cP, 55 GPM	2 ถึง 3 PSI	6 ถึง 10 PSI
ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว	ใช่ (เกียร์)	เลขที่
รองรับ CIP / SIP	ใช่ค่ะ รุ่นที่ถูกสุขอนามัย	ใช่

คำถามที่พบบ่อย

1. มิเตอร์แบบเฟืองรูปไข่จะทำให้เกิดปัญหาด้านสุขอนามัยจากคราบคาราเมลหรือไม่?

รุ่นที่ออกแบบมาเพื่อสุขอนามัยนั้นใช้สำหรับการทำความสะอาดแบบ CIP (clean-in-place) หลังจากแต่ละรอบการผลิต เฟืองจะถูกล้างด้วยน้ำร้อนหรือสารละลายด่าง ตัวเรือน Tri-Clamp สามารถเปิดออกเพื่อตรวจสอบได้หากจำเป็น ตราบใดที่โรงงานปฏิบัติตามรอบการทำความสะอาดเพื่อความปลอดภัยด้านอาหารตามปกติ สารตกค้างก็จะไม่เป็นปัญหา

2. เครื่องวัดโคริโอลิสสามารถวัดค่าบริกซ์ได้โดยตรงหรือไม่?

ไม่ใช่โดยตรง แต่เป็นการวัดความหนาแน่น และค่าบริกซ์มีความสัมพันธ์ที่ทราบกันดีกับความหนาแน่นที่อุณหภูมิที่กำหนด เครื่องวัดจะแสดงค่าความหนาแน่นอย่างต่อเนื่อง และตารางค้นหาอย่างง่ายหรือสูตร PLC จะแปลงเป็นค่าบริกซ์ สำหรับคาราเมลที่อุณหภูมิ 73 °F ความหนาแน่น 1.35 g/cm³ จะสอดคล้องกับค่าบริกซ์ประมาณ 70

3. ถ้าอุณหภูมิของคาราเมลเปลี่ยนแปลงล่ะ?

ความหนืดเป็นปัญหาหลัก ความหนืดของคาราเมลจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าทุกๆ อุณหภูมิลดลง 10 องศาฟาเรนไฮต์ ที่อุณหภูมิ 60 องศาฟาเรนไฮต์ ความหนืดอาจสูงถึง 3,000 cP เครื่องวัดความหนืดแบบเฟืองรูปไข่ยังคงใช้งานได้ แต่แรงดันตกจะสูงขึ้น เครื่องวัดความหนืดแบบโคริโอลิสมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงความหนืดน้อยกว่า แต่ต้องใช้ปั๊มช่วยในการทำงาน ไม่ว่าจะใช้เครื่องวัดแบบใด ควรเพิ่มเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิใกล้กับทางเข้าของเครื่องวัดหากอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์เปลี่ยนแปลงมากกว่า ±10 องศาฟาเรนไฮต์

4. ฉันสามารถใช้มิเตอร์ตัวเดียวเพื่อสลับระหว่างคาราเมล ช็อกโกแลต และน้ำเชื่อมข้าวโพดได้หรือไม่?

ใช่ค่ะ ถ้าของเหลวทั้งสามชนิดอยู่ในช่วงความหนืดที่มิเตอร์วัดได้ เฟืองรูปไข่สามารถรองรับความหนืด 1 ถึง 2,000 cP โดยไม่ต้องปรับเทียบใหม่ ความหนืดจะไม่ได้รับผลกระทบจากปรากฏการณ์โคริโอลิส เพียงแค่ต้องทำความสะอาดด้วย CIP ระหว่างการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ สำหรับช็อกโกแลตที่มีความหนืดสูงกว่า 5,000 cP โปรดติดต่อเราเพื่อขอคำแนะนำเรื่องขนาด เนื่องจากแรงดันตกคร่อมจะเป็นปัจจัยจำกัด

ส่งรายละเอียดสายของคุณมาให้เรา

หากคุณตวงคาราเมล น้ำเชื่อม น้ำผึ้ง กากน้ำตาล นมข้นหวาน น้ำผลไม้บด หรือของเหลวอาหารที่มีความหนืดสูงอื่นๆ โปรดส่งมาให้เรา:

ชนิดของของเหลวและช่วงความหนืด (cP)
ความหนาแน่นสัมพัทธ์ หรือ บริกซ์
ขนาดท่อ (นิ้ว หรือ DN) และประเภทการเชื่อมต่อ (Tri-Clamp, หน้าแปลน, เกลียว)
อัตราการไหลสูงสุดและต่ำสุด (GPM, L/min หรือ kg/h)
อุณหภูมิใช้งาน (°F หรือ °C)
แรงดันใช้งานหรือแรงดันขับเคลื่อน (PSI หรือฟุตของแรงดัน)
มีปั๊มอยู่ในท่อหรือไม่ และถ้ามี เป็นปั๊มชนิดใด
ต้องการสัญญาณเอาต์พุต (พัลส์, 4-20 mA, HART, Modbus)
ต้องมีใบรับรองด้านสุขอนามัย (FDA, 3-A, EHEDG)

เราจะติดต่อกลับพร้อมคำแนะนำรุ่น การคำนวณแรงดันตกคร่อมสำหรับจุดใช้งานของคุณ ราคา และระยะเวลาในการจัดส่งภายในหนึ่งวันทำการ ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ใน เครื่องวัดอัตราการไหลแบบเฟืองวงรี และ เครื่องวัดอัตราการไหลมวลแบบโคริโอลิส สำหรับตัวเลือกการกำหนดค่าทั้งหมด

โซลูชันที่เกี่ยวข้อง — การวัดของเหลวที่มีความหนืดสูง

[ เครื่องวัดอัตราการไหลของกากน้ำตาล ] [ เครื่องวัดอัตราการไหลของน้ำเชื่อม ] [ เครื่องวัดอัตราการไหลของช็อกโกแลต ] [ เครื่องวัดอัตราการไหลของ Coriolis สำหรับบิทูเมนและลาเท็กซ์ ]

ฝากข้อความไว้ ส่งอีเมลถึงเรา

เราจะติดต่อคุณภายใน 24 ชั่วโมง.