Standar kualitas produk terus meningkat dan memerlukan penggunaan berbagai sensor untuk mencapai proses produksi yang stabil dan terkontrol dengan baik.

Artikel ini membahas:

  • Jenis sensor
  • Sensor suhu
  • Sensor tekanan
  • Sensor aliran
  • Sensor level
  • Kemudahan pembersihan dan kelas peralatan
  • Rekomendasi material
  • Baja tahan karat
  • Material polimer
  • Elastomer
  • Desain, geometri, dan penyelesaian permukaan
  • Adaptasi proses dan koneksi
  • Validasi desain higienis

Para ahli Dinnissen Process Technology siap menjawab semua pertanyaan Anda:

Hubungi Juul Jenneskens 077 467 3555

Jenis sensor

Prinsip kerja sensor bergantung pada interaksi dengan material yang diproses. Oleh karena itu, penggunaan sensor sering kali dikaitkan dengan risiko higienis. Pedoman ini bertujuan untuk mengatasi potensi konflik antara pengukuran dasar sensor dan desain higienis yang optimal. Terdapat 4 jenis sensor yang berbeda:

  • Sensor suhu,
  • Sensor tekanan,
  • Sensor aliran,
  • Sensor level.
Verschillende sensoren.png

Jenis sensor

Sensor suhu

Salah satu parameter kontrol proses yang paling umum dan penting selama produksi dan siklus pembersihan adalah pengukuran suhu melalui sensor. Elemen sensor yang paling sering digunakan adalah Pt100, NTC, atau PTC.

Suhu permukaan dapat diukur tanpa kontak menggunakan sistem optik. Sistem ini mengevaluasi jumlah dan distribusi cahaya inframerah yang dipancarkan dari permukaan sumber.

Dalam penerapan sensor suhu, beberapa hal berikut harus diperhatikan:

  • Penggunaan higienis relatif mudah karena sensor dilindungi dengan penutup pelindung,
  • Posisi pemasangan sensor sangat penting,
  • Hubungan termal yang erat dengan proses sangat relevan,
  • Isolasi termal terhadap suhu luar penting untuk mencegah kesalahan pengukuran akibat udara sekitar, kondensasi, atau dari jaket pemanas atau pendingin.
Temperatuursensor.png

Sensor suhu

Sensor tekanan

Sensor tekanan dapat diklasifikasikan ke dalam instrumen mekanis dan elektronik. Untuk pengukuran tekanan dalam industri makanan, hanya sistem sensor rata yang digunakan guna menghindari ruang mati. Fluida yang digunakan harus terdaftar dan memenuhi pedoman FDA.

Druksensor.png

Sensor tekanan

Sensor aliran

Terdapat tiga jenis sensor aliran yang berbeda:

  • Electromagnetic flow meters. Electromagnetic flow meters dapat dibersihkan secara lokal dengan cairan pembersih panas dan disterilisasi dengan uap pada suhu hingga 1800 °C. Bagian yang bersentuhan dengan cairan biasanya terbuat dari PFA cetak transfer, PTFE, keramik, dan baja tahan karat. Pertimbangan khusus: integrasi elektroda pengukuran dalam pelapis harus dievaluasi dengan cermat, serta konsep penyegelan antara pelapis dan kopling harus diperhatikan.
  • Coriolis mass flow meters. Coriolis mass flow meters sering digunakan dalam aplikasi higienis. Alat ini umumnya termasuk dalam kategori Kelas I dan dapat disterilisasi di tempat (SIP). Semua bagian yang bersentuhan dengan cairan biasanya terbuat dari baja tahan karat atau pipa logam lain yang sesuai untuk penggunaan higienis.
  • Variable surface flow meters. Variable surface flow meters cocok untuk mengukur aliran cairan dan gas. Alat ini relatif murah tetapi tetap sangat akurat dan andal. Namun, kemampuan pembersihannya terbatas, yang dapat mempengaruhi aspek higienis.

Sensor level

Beberapa sensor level hanya dirancang sebagai peralatan sakelar. Sensor ini menunjukkan bahwa suatu tingkat tertentu telah tercapai atau belum terpenuhi. Sensor level lainnya tersedia untuk pengukuran kontinu, seperti sakelar level getaran. Ketika sensor ini bersentuhan dengan cairan atau zat padat, terjadi peredaman resonansi yang terdeteksi secara elektronik. Sensor level dapat beroperasi tanpa kontak dan sangat mudah digunakan.

Beberapa sensor dikendalikan melalui kontak langsung. Sensor ini umumnya dapat dievaluasi berdasarkan konter luar dari rumah logamnya dan sambungan prosesnya, karena elemen sensor berada dalam lingkungan pelindung.

Validasi terperinci terhadap desain higienis suatu instrumen tertentu dapat menjadi tugas yang sulit, terutama bagi pengguna akhir dan integrator sistem.

Kemudahan pembersihan dan kelas peralatan

Desain sensor yang tepat, terutama yang bersentuhan langsung dengan produk, memungkinkan pembersihan di tempat dan dapat dibersihkan tanpa perlu dibongkar. Jika pembongkaran sensor untuk pembersihan tidak dapat dihindari, perhatian khusus harus diberikan pada kemudahan penggunaan.

Rekomendasi material

Semua bagian yang bersentuhan dengan produk harus bersifat tidak beracun dan inert, baik terhadap produk itu sendiri maupun terhadap cairan pembersih dan disinfektan yang digunakan dalam berbagai tekanan dan suhu.

Baja tahan karat

Pemilihan jenis baja tahan karat bergantung pada kadar klorida dalam proses, rentang suhu kerja yang diperlukan, serta apakah kemampuan pengelasan dalam proses permesinan tertentu penting atau tidak.

Untuk memastikan penggunaan material baja tahan karat yang tepat, sertifikat material sesuai standar EN 10204 sertifikat material 3.1 B harus dipertimbangkan.

Material polimer

Kriteria berikut harus diperhatikan:

  • Kompatibilitas dengan produk yang akan diproses, bahan penyusunnya, serta semua agen pembersih yang digunakan dalam berbagai kondisi proses,
  • Kepatuhan terhadap persyaratan hukum dan rekomendasi,
  • Ketahanan terhadap CIP/SIP,
  • Ketahanan terhadap retak akibat tegangan,
  • Karakteristik permukaan seperti struktur dan kehalusan, sifat hidrofobik, adsorpsi/desorpsi, reaktivitas, ketahanan abrasi, serta kecenderungan pembentukan dan pelepasan biofilm,
  • Pelepasan zat (leaching),
  • Ketahanan,
  • Teknik pemrosesan, pembentukan, penyambungan, dan pengemasan.

Polimer yang umum digunakan dalam peralatan proses yang dirancang secara higienis meliputi:

  • Polioksimetilena (POM),
  • Politetrafluoroetilena (PTFE, PTFE termodifikasi),
  • Polikarbonat (PC).

Elastomer

Kriteria berikut harus diperhatikan:

  • Kompatibilitas dengan produk yang akan diproses, bahan penyusunnya, serta semua agen pembersih yang digunakan dalam berbagai kondisi proses,
  • Kepatuhan terhadap persyaratan hukum dan rekomendasi,
  • Ketahanan terhadap CIP/SIP,
  • Ketahanan terhadap retak akibat tegangan,
  • Karakteristik permukaan seperti struktur dan kehalusan, sifat hidrofobik, adsorpsi/desorpsi, reaktivitas, ketahanan abrasi, serta kecenderungan pembentukan dan pelepasan biofilm,
  • Pelepasan zat (leaching),
  • Ketahanan,
  • Teknik pemrosesan, pembentukan, penyambungan, dan pengemasan.

Jenis elastomer yang dapat digunakan:

  1. EPDM,
  2. Karet nitril (NR),
  3. Karet nitril/butil (NBR),
  4. Karet silikon (RMQ).

Desain, geometri, dan penyelesaian permukaan

Permukaan yang bersentuhan dengan produk harus bebas dari ketidakteraturan seperti celah. Hal ini memiliki dampak khusus pada desain, geometri, dan penyelesaian permukaan yang digunakan dalam peralatan, seperti:

  • Sambungan logam harus dilas secara kontinu dan cukup halus untuk memungkinkan pembersihan yang baik,
  • Penggunaan segel dan gasket sering kali diperlukan dalam desain dan pemasangan sensor. Segel ini harus dipasang sedemikian rupa sehingga tidak ada celah tempat residu dapat terjebak dan bakteri dapat menumpuk serta berkembang biak. Jika penggunaan o-ring atau gasket tidak dapat dihindari dalam kontak dengan produk, maka segel statis datar harus digunakan di sisi produk,
  • Hindari kontak produk dengan ulir sekrup,
  • Sudut sebaiknya memiliki radius minimal 6 mm, dengan radius minimum 3 mm. Sudut tajam (≤90°) harus dihindari,
  • Kekasaran permukaan harus kurang dari Ra = 0,8 mikrometer.

Semua permukaan yang bersentuhan dengan produk harus mudah diakses untuk inspeksi visual atau pembersihan manual. Jika tidak memungkinkan, harus dibuktikan bahwa pembersihan rutin dapat menghilangkan semua kontaminasi secara menyeluruh.

Adaptasi proses dan koneksi

Jika diperlukan kopling aseptik, EHEDG merekomendasikan penggunaan tipe yang sesuai dengan DIN 11864, karena kopling ini dapat dibilas secara menyeluruh.

Sistem kopling susu sesuai DIN 11851 masih umum digunakan, begitu pula dengan tri-clamp, ISO-clamp (ISO 2852), SMS, dan IDF couplings. Pengencangan kopling yang berlebihan dapat menyebabkan elastomer mengalami kelebihan beban, sehingga menyebabkan kesalahan penyelarasan dan celah yang dapat membahayakan aspek higienis.

Validasi desain higienis

Validasi terperinci dari desain higienis suatu instrumen dapat menjadi tugas yang sulit, terutama bagi pengguna akhir dan integrator sistem. Tidak semua informasi yang diperlukan selalu tersedia, dan proses ini dapat memakan banyak waktu.

Salah satu cara yang sangat membantu dalam validasi desain yang benar adalah penggunaan metode uji standar dengan sistem sensor dalam kondisi spesifik. Pengembangan prosedur pengujian yang tepat memainkan peran penting dalam EHEDG dan organisasi lainnya.

Juul Jenneskens

Nama: Juul Jenneskens
Penasihat

Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan mengenai topik ini. Saya dan rekan-rekan saya siap membantu Anda!

Hubungi Juul Jenneskens 077 467 3555 [email protected]

Apakah Anda ingin meminta konsultasi langsung?