JJG687-2008《液態(tài)物料定量灌裝機(jī)》檢定規(guī)程規(guī)定, 灌裝機(jī)檢定包括外觀檢查、控制功能、協(xié)調(diào)功能、灌裝能力、灌裝量準(zhǔn)確度、灌裝合格率等項(xiàng)目。液態(tài)物料定量灌裝機(jī)由于沒有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn), 其結(jié)構(gòu)和工作原理多種多樣。在對(duì)灌裝機(jī)的檢定過程中經(jīng)常遇到灌裝機(jī)計(jì)量誤差超差、灌裝頭與包裝容器的輸送動(dòng)作不協(xié)調(diào)等問題。針對(duì)這些問題, 我們提出以下解決方法。
一、灌裝機(jī)檢定過程中常見問題及解決方法
1. 灌裝計(jì)量誤差超差
(1) 傳統(tǒng)自流定容式灌裝機(jī)
一種情況是補(bǔ)液不足或者由于滴漏造成的。補(bǔ)液不足應(yīng)增大進(jìn)液流量流速, 保持一定的液面高度;滴漏應(yīng)檢查管路是否有漏氣的地方。另一種情況是計(jì)量杯誤差導(dǎo)致灌裝量誤差超差, 應(yīng)對(duì)計(jì)量杯微調(diào)系統(tǒng)逐個(gè)調(diào)整, 使其一致, 并達(dá)到技術(shù)要求。
(2) 高準(zhǔn)確度容積式自動(dòng)灌裝機(jī)
在灌裝快結(jié)束時(shí)可能出現(xiàn)溢冒現(xiàn)象, 造成示值誤差超差。應(yīng)選擇合理的灌裝速度, 為盡可能提高灌裝效率, 可采取在灌裝過程中先快后慢的變速措施, 即改變步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率。
由于計(jì)量泵本身加工誤差而使各個(gè)灌裝頭的灌裝量不一致, 造成計(jì)量誤差不一致。在實(shí)際操作時(shí), 應(yīng)通過人工對(duì)各個(gè)灌裝頭所對(duì)應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)分別進(jìn)行調(diào)整總步數(shù)。
灌裝液體溫度的變化會(huì)影響灌裝量。由于液體容重隨溫度升高變大, 隨溫度降低而變小, 所以灌裝時(shí)雖然容積沒變, 但質(zhì)量變化了, 造成灌裝質(zhì)量誤差。應(yīng)設(shè)溫度檢測(cè)和溫度誤差自動(dòng)校正系統(tǒng), 在運(yùn)行過程中根據(jù)液料的實(shí)測(cè)溫度自動(dòng)修正步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行步數(shù), 消除因灌裝液體溫度變化而引起的灌裝計(jì)量誤差。
由于流量計(jì)技術(shù)的發(fā)展, 高準(zhǔn)確度灌裝機(jī)采用質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量更為合理。
(3) 氣缸活塞式灌裝機(jī)
由于氣缸內(nèi)徑的尺寸有一定的公差, 各氣缸內(nèi)徑的不一致, 導(dǎo)致示值誤差超差。因隔板經(jīng)常受液體壓力的作用, 使隔板變形, 造成示值誤差超差。在灌裝黏度較高的液體時(shí), 容易吸入空氣, 造成示值誤差超差。用卡尺測(cè)量灌裝機(jī)各隔板距離, 校正。在較慢速度下, 灌裝黏度較高的液體。
(4) 灌裝啤酒等泡沫液體的灌裝機(jī)
啤酒輸送動(dòng)力多采用酒罐里的背壓, 啤酒到達(dá)灌裝機(jī)時(shí)往往壓力不穩(wěn)定, 造成啤酒中CO2的溢出, 影響啤酒的灌裝效果。可以通過在管路上增加輸酒泵, 采用變頻控制技術(shù)來保證輸酒壓力的穩(wěn)定, 實(shí)現(xiàn)恒壓供酒, 從而保證達(dá)到灌裝要求。
在實(shí)際檢定過程中, 可用企業(yè)自身的啤酒瓶作為工作量器, 從灌裝線取下3倍于灌裝頭的盛裝容器, 將容器逐個(gè)編號(hào), 在其上標(biāo)出上下允差線, 將容器按編號(hào)依次放回到灌裝線上, 灌裝完畢后直接封口, 冷藏后查看灌裝結(jié)果。
(5) 灌裝碳?xì)浠衔锏墓嘌b機(jī)
溫度可對(duì)體積引起明顯變化, 造成灌裝機(jī)計(jì)量超差。應(yīng)控制灌裝溫度, 包括環(huán)境溫度、灌裝液體溫度等。在實(shí)際檢定過程中, 可根據(jù)公式Vt=V0 (1+βt) 計(jì)算灌裝量, 準(zhǔn)確判斷灌裝量誤差, 其中Vt為當(dāng)前溫度下液體的體積, V0為該物質(zhì)在20℃時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)體積, β為被測(cè)液體的體膨脹系數(shù), t為當(dāng)前溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃之差。根據(jù)經(jīng)驗(yàn), 最好在灌裝介質(zhì)溫差不超過5℃情況下進(jìn)行檢定。
(6) 液面定位灌裝機(jī)
液面檢測(cè)裝置質(zhì)量、灌裝閥的關(guān)閉速度和穩(wěn)定性不好造成液面定位不一致, 致使灌裝量示值誤差超差。應(yīng)采用一種有效的液面檢測(cè)裝置, 在液面到達(dá)要求高度時(shí)及時(shí)發(fā)出停止灌裝信號(hào), 控制灌裝閥關(guān)閉, 在滿足要求下, 采用較低的灌裝速度, 保證要求的液面位置, 并達(dá)到灌裝量準(zhǔn)確。
2. 對(duì)于規(guī)程中沒有明確檢定方法的灌裝機(jī)的檢定
(1) 塑杯一次成形灌裝機(jī)
由于灌裝和封切一次成形, 無法實(shí)現(xiàn)JJG687-2008中要求的“將已稱出皮重的工作量器按標(biāo)號(hào)順序投入灌裝機(jī)對(duì)應(yīng)編號(hào)的灌裝頭進(jìn)行灌裝”。在實(shí)際檢定中, 可采用稱重法, 將相當(dāng)于灌裝頭3倍的容器, 編號(hào)標(biāo)識(shí), 灌裝, 依次分別進(jìn)行稱量, 記錄稱量灌裝液體凈重?cái)?shù)據(jù);開封灌裝好的容器, 進(jìn)行密度測(cè)量, 重復(fù)測(cè)量3次取其平均值, 對(duì)稱量值和測(cè)得密度進(jìn)行計(jì)算, 求得灌裝液體容量, 判斷灌裝機(jī)示值誤差。
(2) 對(duì)于單頭灌裝機(jī)
由于檢定規(guī)程中對(duì)單頭灌裝機(jī)的示值誤差沒有明確的確定方法, 建議對(duì)其測(cè)量10次, 利用貝塞爾公式計(jì)算其重復(fù)性, 用重復(fù)性誤差作為其合格率判定依據(jù)。
3. 灌裝頭與包裝容器的輸送動(dòng)作不協(xié)調(diào)
轉(zhuǎn)動(dòng)部位 (滾動(dòng)軸承) 、減速箱都應(yīng)加好潤(rùn)滑脂, 每年拆檢加油1次, 齒輪升降部位3個(gè)月分別加油1次, 防止磨損及銹蝕, 每天使用完畢應(yīng)清除各部件的灰塵雜質(zhì), 保持整機(jī)清潔, 裝置運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可靠、無異聲。設(shè)備動(dòng)作速度慢, 應(yīng)檢查供氣壓力是否達(dá)到設(shè)備要求的壓力標(biāo)準(zhǔn), 或是否有漏氣現(xiàn)象;檢查各部件是否有松動(dòng)現(xiàn)象, 檢查灌裝機(jī)結(jié)構(gòu), 產(chǎn)品應(yīng)有安全防護(hù)和過載保護(hù)裝置。
4. 自動(dòng)液體灌裝機(jī)出現(xiàn)通信錯(cuò)誤
首先查看周圍環(huán)境是否有強(qiáng)干擾源 (如高頻電、強(qiáng)磁場(chǎng)等) , 或查看數(shù)據(jù)線的接口處是否有松動(dòng)。
二、總結(jié)
不管何種結(jié)構(gòu)和工作原理的液態(tài)物料定量灌裝機(jī), 檢定合格后都應(yīng)對(duì)其灌裝量調(diào)節(jié)裝置加上鉛封, 或采取其他防止他人更改計(jì)量器而導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確的措施, 并應(yīng)明確規(guī)定灌裝機(jī)灌裝量的調(diào)節(jié)范圍 (即調(diào)節(jié)量應(yīng)占灌裝量的比率) 。
灌裝機(jī)灌裝量的調(diào)節(jié)裝置應(yīng)設(shè)有定位系統(tǒng), 以保證調(diào)整灌裝量時(shí)定位迅速可靠。對(duì)于具有不同擋位的灌裝機(jī), 應(yīng)在使用不同擋位前分別進(jìn)行檢定, 而不是由用戶對(duì)擋位調(diào)試后直接使用。
定容式灌裝機(jī)的檢定可以采用有上下允差線的檢定灌裝機(jī)專用標(biāo)準(zhǔn)玻璃量器。例如:在檢定過程中, 灌裝好10件有編號(hào)的工作量器, 然后逐一將工作量器中的檢定介質(zhì)倒入專用標(biāo)準(zhǔn)玻璃量器中, 從而判斷每一個(gè)灌裝頭是否合格。按有關(guān)規(guī)定, 玻璃吸管只能作為工作量器, 這樣做避免了用吸管作為輔助標(biāo)準(zhǔn)量器。