Elintarviketeollisuus

Lämpökuvaus prosessien valvonnassa ja asennuksissa

Yleisesti tarkastetut komponentit:

• Tulenkestävä eristys
• Tankit ja säiliöt
• Höyryjärjestelmät/-sulut
• Putket ja venttiilit
• Lämmittimet/uunit
• Valmistuslaitteet
• Muoviteollisuus (muotit)
• Paperi ja sellu (rullat, käsittelylaitteet jne.)
• Metallivalimo
• Höyrykattilat ja reaktorit
• Tutkimus- ja kehitystyö
• Lämpötilan kuumien pisteiden ja poikkeamien tavalliset syyt
• Kuluneiden putkien ym. aiheuttamat vaurioituneet rakenteet
• Epätavallinen lämpövirta/lämmönvaihtelut
• Kaasu- tai höyryvuoto

Elintarviketeollisuus on luonnollinen sovellus lämpökuvaukselle. Esivalmistetut ateriat ovat erittäin suosittuja kiireisten asiakkaiden keskuudessa. Muroissa, leivonnaisissa ja naposteltavissa tulee noudattaa tarkkoja valmistusprotokollia. Näissä ja monissa muissa elintarvikesovelluksissa valmistetaan suuria määriä ruokatuotteita erittäin tarkasti.

Turvallisuuden, laadun ja talouden kilpailulliset rajat

Prosessi-insinöörit kohtaavat jatkuvasti turvallisuuden, tuotelaadun ja talouden aiheuttamia kilpailullisia rajoituksia. Turvallisuus edellyttää, että kaikki elintarviketuotteen osat pidetään määrätyn lämpötilan yläpuolella tietyn ajanjakson verran, jotta mahdollisesti vaaralliset bakteerit saadaan tuhottua. Jos lämpötilaa kuitenkin nostetaan liikaa tai ajanjakso on liian pitkä, tuotteesta tulee kuiva ja ylikypsä ja huonolaatuinen. Tuotetalous vaatii, että tuotantolinja liikkuu nopeasti, jotta voidaan saavuttaa tavoitellut tuotemäärät, ja että uunia käytetään minimilämpötilassa, jotta polttoainekustannukset olisivat pienemmät. Tuotannon päivittäiseen talouteen vaikuttaa se tosiasia, että yksittäisellä turvallisuusrikkeellä voi olla valtavia taloudellisia ja moraalisia seurauksia koko yritykselle. Samoin pieni pudotus tuotteen laadussa voi tuhota vuosien työn haastavilla markkinoilla.

Tuotteen lämpötiloihin vaikuttavia tekijöitä

Lämpökuvauksella voidaan varmistaa turvallisesti ja taloudellisesti korkealaatuinen tuote. Lämpökuvauksella voidaan jatkuvasti valvoa itse tuotteen lämpötilaa. Hienostuneet uuni- ja hihnaohjaimet ovat arvokkaita, mutta tuotteen lämpötilat ovat kriittisin osatekijä. Tuotelämpötilat voivat vaihdella merkittävästi seuraavien muuttujien vuoksi:

• uunin lämpötila
• hihnanopeus
• tuotevolyymi
• tuotteen koostumus
• käynnistysolosuhteet ja
• tuotteen erotus tai sijoitus

Tuotelämpötilojen jakaantuminen

Kun tuote poistuu uunista, sen pinnalla ja sisällä vallitsee tavallisesti useita lämpötiloja. Lämpötilojen jakaantumiseen vaikuttavat yllä mainitut tekijät. Jos tuotteen lämpötila yleensä mitataan yksittäisellä lämpömittarilla, lämpökuvassa näkyvät lämpötilavaihtelut voivat tulla yllätyksenä. Lämpökuva vastaa tuotteen pinnalle asetettuja tuhansia lämpötila-antureita, joiden tiedot on järjestetty kuvan muotoon. Useat vallitsevat lämpötilat yksittäisen tuotelämpötilan sijaan voidaan havaita yksinkertaisesti tarkkailemalla keksiä, jossa on palaneet reunat ja pehmeä sisus. Koska turvallisuuteen, laatuun ja talouteen liittyvät seikat vaikuttavat tuotteen kaikkiin osiin, on tarpeellista mitata lämpötilat tuotteen eri kohdista.

Kun lämpötilat on mitattu, prosessi voidaan optimoida. Jos lämpötilojen jakaantuminen on liian suurta, kannattaa kenties hidastaa hihnanopeutta, jotta kaikki tuotteen osat saavuttavat halutun lämpötilan. Jos vaihtelu taas on liian pientä, hihnanopeutta voi nostaa säilyttäen samalla tuotteen turvallisuus ja laatu.

Lämpökuvauksen vahvuudet elintarviketeollisuuden sovelluksissa

Lämpökuvaustekniikka tarjoaa perusmuodossaan tarkkoja pintalämpötilamittauksia. Tämä sopii hyvin esimerkiksi perunalastujen tai pekonin mittaamiseen, koska tuotteet ovat ohuita. Radiometrisen infrapunakameran kalibroidut kuvat toimivat hyvin ilman lisäkäsittelyä.

Huomattavan paksujen tuotteiden pintalämpötiloja voidaan käyttää osana matemaattista mallia, joka kuvaa tuotteen lämpöominaisuuksia. Tällaisella mallilla volumetrisiä lämpöominaisuuksia ja tilastoanalyyseja voidaan laajentaa moniin tuotteisiin. Riittävällä jälkikäsittelyllä näitä mittauksia voidaan tehdä reaaliajassa.

(c) Fluke