JUMO温度传感器与压力变送器在医疗卫生行业的应用

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jumosenior 发表于 2009/5/19 18:28:02 1448 查看 3 回复 [上一主题] [下一主题]

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温度传感器与压力变送器在医药行业的应用

温度传感器在医疗器械中的应用 - cedarho - cedarho的博客

在食品和医药工业中，伴随着不断提高的质量要求，压力和温度的卫生测量在数据采集方面变得越来越重要。在此同时，也有大量经受考验并可信赖的探头和变送器可供使用。

人们经常要测量气体、液体和粘稠介质中的压力和温度，与此相关的不仅仅是所生产产品介质本身，还包括必要的过程介质及清洗介质，比如说蒸汽、洗涤剂等。在不同应用中测量点的要求也是与此相应多种多样的。

温度传感器
现在，在很多领域中都使用CIP设备进行自动清洗，传感器过程连接的设计也必须使连接处及通道处的产品剩余物、微生物等残余物能通过清洁剂及消毒剂彻底清除，在工业中相应也开发出多种多样无死角的过程连接。
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带EHEDG证明：PEKA转接系统

更加灵活的新转接头系统

一些设备生产商必须使用相对更多的过程连接系统，从而更优化地满足不同的最终用户的要求。作为通常固定焊接过程连接的替代选择，又开发了通用的转接系统，该转接系统被称为PEKA。这一系统免除了设备制造者对与过程连接无关的变送器的选择和储备，它们可以在任何时候快速地自由安装，同样它还减少了库存费用并缩短了供货时间。

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对压力传感器来说，常使用压阻式或者陶瓷电容式传感元件。和温度探头相似，压阻式传感元件的应用可保证所有过程接触部分由不锈钢组成。这种传感元件内部是充油系统，所充的油同样也可以用食品油相似的填充油替代，这样一来，就保证了在传感元件损坏情况下不至于整个一批生产产品浪费。不用说，在市场上有很多FDA规格的填充油可供使用。

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同样也可以使用不含填充油的传感元件，这种传感器表面是陶瓷（Al2O3），连接处需要密封圈，常用的密封圈由FKM或者PTFE组成。由于接触部分由陶瓷/密封圈/不锈钢几种材料组成，在这种情况下过程连接无死角的结构就不如压阻元件那么好。
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整体：卫生型温度测量热电阻

Pt热电阻确保应用

对于温度的采集和处理来说，Pt热电阻(Pt100, Pt500或者Pt1000)有相应的突出特性。其优点是他电子特性的高兼容性和良好的重复性，在标准DIN EN60751中有电阻及允许偏差与温度的对应关系，从而可以在任何时候进行替换。

和温度对应的最大边界偏差在DIN标准里面定义为公差A级和B级，在食品和医药行业中使用精度高的探头A级。
对于必要的电子元件，按照规定使用高质量的不锈钢接线盒，防护等级为IP67。还可根据测量任务在3线制系统中装置1个或2个测量回路，热电阻在这种结构形式中通常适用-50到250°C。
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对于较长的传输距离来说，热电阻使用变送器把电阻值转成标准信号，在大多数情况下使用模拟输出变送器，它的温度线性输出有0—20mA及4—20mA和0—10V。

生产商新产品方向是包含所有必要特性并能满足行业高要求的一体化仪器，热电阻的变送器Dtrans T100固定集成在一个很小的圆柱形接线头里，测量范围及对运行中必要的或优化的参数可以通过一个安装程序进行组态设置。输出信号有4—20mA或者相反20—4mA的温度线性可供选择。高温带保护管型号可以测量到260°C，标准无保护管的可适用-50到200°C，该热电阻有EHEDG证书非常适用于食品医药工业。

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相对温度测量仪器来说，现代的压力测量仪器始终是传感器和变送器一体集成。从而满足了常用的0—100mbar到0—25bar测量范围，所允许的介质温度在标准情况下可从-30到120°C，对于CIP设备和杀菌过程还有能达到介质温度200°C的卫生型过程连接可供使用。
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确保的过程连接

型号	应用	转接系统PEKA	典型尺寸
卡箍（DIN 32676）	压力，温度	有	DN20—DN50
牛奶管连接（锥形连接 DIN11851）	压力，温度	—	DN20—DN50
Varivent（外梯形卫生接头）	压力，温度	有	DN10—DN125
Aseptik（内梯形DIN 11864）	压力	有	DN20—DN50
锥形密封	温度	—	G1/2
球形密封头	温度	有	—
柱形密封管	温度	—	—
罐装接头	压力	—	DN20—DN50
螺纹，平头	压力	—	G1/2—G1

压力变送器的精度理论上可以通过线性度和温度影响确定，其值对模拟输出和数字输出是不同的，线性度对模拟信号来说≤0.2%到1.0%，对数字信号来说≤0.1%。典型的温度影响对模拟信号来说0.02%/K，对数字信号来说0.005%/K。对电气连接，根据防护等级的不同有不同的解决方案可供使用，对IP65来说根据DIN EN 175301的接线盒已经够了，对IP67来说要使用固定电缆或M12圆形连接头方式。

温度传感器

卫生的：
带平膜片过程连接的压力变送器

对使用者

在食品和医药工业中，为了生产出同等高质量的产品，正确的温度和压力传感器的选择是非常重要的。
从技术角度来说，现在可以解决所有测量任务。
为了实现食品医药行业的高要求，设备生产厂需要相应的资历认证系统，如EHEDG或FDA。
同样在选择仪器的同时还要考虑其它方面，比如价格和使用寿命等。

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趋势：数字化

很多通过PLC或者工业电脑控制的设备都使用数字总线用于信号传递，这样一来，测量输出信号就不能是标准模拟信号了，而必须是可直接输入总线系统的数字信号。为了满足这一要求，开发了带CANopen接口的变送器，进而减少了每个从模拟仪器到电控柜的连接电缆，更大的价格优势是节省了电控柜中的模拟I/O模块，也就是模拟控制输入。除了直接的费用节省外，使用者还可享受其它的优点，如数字传感器的非中央智能功能，这一功能使整个自动控制系统变得更简单。在测量值出错时（由于电磁干扰）或系统意外中断方面，数字传感器和数字信号传递保护功能也优于模拟系统，这并不是它的最后一个优点，其优点还有很多……

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