液体全自动灌装称重技术原理
在许多行业中，包装过程是自动化的。有许多不同的方法可以确保产品在包装过程中的正确数量：物料批量计量，液体装瓶。所有这些过程的挑战是相同的：必须包含规定数量的产品。如果填充量太低，这违反欧盟预包装指令76/211 / EEC和德国预包装产品法（§22FPackV）。这些规定了生产批次可能低于规定的最小填充量的百分比。“不正确的填充量”可能会导致包括停产的处罚。
因此，在生产过程中，制造商往往采取安全过度填充方式，以超过包装的最低填充量。然而，这种方式是昂贵的。例如中国的牛奶生产商每天需要灌装10万瓶牛奶。使用新的精确称重技术将使每瓶的填充量减少几克, 每年 可节省数百万欧元。因此，灌装设备制造商应采用高精度测量填充量系统，减少过度填充量。
测量液体数量的四种方法
液体灌装有多种不同的测量方法。并不是每种技术都适用于所有的液体 - 而且在精度方面也有很大的差异。然而，所有生产过程都有一些共同点：液体不会以均匀的压力流经灌装机的管道。密度可能由于液体中的气泡，温度或配方的变化而波动。因此，不能仅仅基于时间来确定正确的填充量。
测量填充量有四种常用的方法。这些方法在成本，准确度，速度和卫生方面存在差异不同。例如饮料食品需要更高的卫生条件，昂贵的化妆品需要极高的精度。本文介绍的四种方法是：
使用称重传感器进行重量测量
使用液位传感器进行测量
体积测量
质量流测量
第一种方法：使用称重传感器进行重量填充
重量填充的优点
- 称重传感器在填充之前称量空瓶重量。 破碎的瓶子重量要轻，因此破碎的瓶子可以很容易地被检测并立即被清除。
- 如果空瓶超过允许重量，则可能表明存在清洁剂或消毒剂残留物。 可以立即清除，以防止任何健康危险。
- 如果整体重量填充时无法快速增加，则表明存在液体泄漏。 机器将停止灌装过程以防止产品受到污染。
称重传感器编程和校准更简单
重量填充具有极高的精度：可以精确到克。并且非常容易校准。另外，制造商也将受益于数字称重技术的优势，因为填充算法是一个真正的挑战。包括过滤，控制，沉降时间和响应时间等。数字称重传感器大大方便了该设置过程，并集成了填充算法，可以通过免费的 PanelX 软件进行调整，并通过I / O或现场总线与机器控制系统进行通信。
由于传感器不与产品接触，所以称重法特别适用于食品工业。HBM 称重传感器防护等级高达 IP68 / 69K，可承受连续高压冲洗。某些称重传感器，如PW27，经过EHEDG认证，适合要求特别高的卫生场合。
第二种方法：用液位传感器进行测量
液位传感器方法将液位传感器被插入到瓶口，测量液位水平。因此，只有导电产品 - 即具有含盐的液体 - 适用于该方法，而植物和矿物油含盐量很低，所有不适合此方法。液位传感器法是最不精确的测量技术，因为容器体积波动很大，特别是玻璃瓶。另外，由于液位传感器需要和产品接触，因此卫生性较差。
液位传感器法是等压填充的理想选择，例如碳酸饮料和啤酒需要采用这种方法。
第三种方法：体积测量
体积测量检测流经灌装阀的液体量。磁场分离流过的液体的离子，在测量电极处产生电压。可以测量该电压，使得能够计算体积流量。此程序仅适用于导电液体。此外，由于不同产品含有不同数量的离子，所以必须对每种液体进行单独校准。
第四种方法：质量流测量
质量流测量使用 Coriolis 力的原理。这里，液体通过两个振动管流入瓶子，作用在该对管道上的 Coriolis 力在振动中产生相移。这样可以计算出流过管道的液体的质量。该方法也适用于非导电液体。但是价格非常昂贵。
不同灌装方法比较
灌装的产品性质和价值决定了灌装方法的不同。另外，各种方法在精度和灌装速度上有很大不同。
精度:
使用称重技术的重量填充具有最高的精度。液位传感器法大约是填充重量的百分之二至百分之五，体积法为0.5至1％。质量流法可以达到0.2％。采用称重技术大约是整个重量约 0.1%。
灌装速度:
各种测量方法具有不同的灌装速度。采用液位传感器法，一般为两到四秒内。采用称重技术或质量流测量，需要大约五秒钟。流量测量一般为2-5秒。
重量测量是大多数产品的理想填充方法
无论电导率，固体含量和流速如何，重量测量是大多数产品的理想填充方法。更高的精度可将安全溢出量降低到最低，从而节省大量成本，特别适合高品质的产品，如化妆品和食用油，牛奶等。另外，对于高粘度或高固体含量的产品，称重传感器几乎是唯一选择。
另外，重量测量具有更高的卫生性。因此，更适合用于食品，药剂等产品的灌装。