王傳才
(山東省臨沂市郯城縣計量測試檢定所,山東 臨沂 276100)
液態物料定量灌裝機(以下簡稱灌裝機)被廣泛應用于化工、藥品、食品等生產領域,是一種按照預定量將液態產品灌注到容器內的灌裝設備,也是保證生產企業和消費者雙方權益的計量工具。因此,對灌裝機灌裝誤差進行不確定度評定,可以為了解和掌握灌裝機灌裝量的變化提供數據支持,有助于企業減少灌裝誤差造成的損失,對提高企業效益具有重要意義。但從目前的情況來看,灌裝機在檢定過程中難免出現誤差。影響檢定準確度的干擾因素很多,對灌裝機的實際作用產生了負面影響。雖然JJG687-2008《液態物料灌裝機檢定規程》對灌裝機的外觀、控制功能、協調性、灌裝精度、灌裝功能、灌裝合格率等都有規定,但對灌裝機的檢定沒有統一的標準,導致被測產品與灌裝頭、容器不一致的情況時有發生。
針對定量包裝液態物料凈含量,其檢定要求是根據JJF1070-2005《定量包裝商品凈含量計量檢驗規則》進行檢定的,但在檢定過程中需要兼顧到多種檢驗規則,如果只專注于JJF1070-2005,而不兼顧到2008 年出臺的JJC687-2008,它將導致灌裝機檢定不合格,從而定量包裝誤差較大的液體物料,企業也將面臨處罰或索賠的不利局面。在新的檢定規程中,增加了檢定環境、灌裝機溫度變化等新要求。在灌裝機的檢定中,要根據試驗數據和不確定度分析,嚴格監督標準玻璃量具的現場操作,限制攜帶容器的數量。
檢定時要嚴格注意環境溫度,應控制在常溫20℃為宜,檢定環境溫度與液體體積和溫度不能相差過大,例如某灌裝機工作溫度為40℃時進行調試檢定合格,但如果氣溫下降到5℃,此時液體體積明顯小于40℃時的體積。在空氣溫度為5℃的環境中工作時,必須在同一容積的容器中裝入更多的液體產品,否則,填充量將不足。因此,灌裝機的檢定溫度應控制在常溫。同時,如果生產企業有條件,可以將灌裝車間的溫度盡量控制在20℃左右,灌裝在常溫下進行。
此外,由于灌裝機材質通常為不銹鋼,其膨脹系數為5×1℃,液態物料膨脹系數要比不銹鋼大出很多,實驗證明,若液態物料體積為500mL,溫度為38℃時,每升高3.5℃,物料體積會增加1mL,膨脹系數約為5.9×101℃,不銹鋼材質膨脹系數與其對比可以忽略不計。
1.傳統自流定容式灌裝機。影響灌裝機計量誤差的主要因素是滴水、量杯誤差和補液不足。解決措施為:當發現灌裝機有泄漏時,應盡快檢查管路是否漏氣。如有漏氣現象,應及時修理;對于補液不足的問題,可加大液體流量,加快液體流速,保證液位處于一定的高位,避免補液不足的發生。對于量杯的誤差問題,應遵循標準,對量杯的微調系統進行精確的調整,以減少與標準數據的誤差。
2.泡沫液體灌裝機。該灌裝機容易產生的問題為:灌裝時二氧化碳氣體跑出,影響液體產品質量以及灌裝效果。這是由于泡沫液體(如啤酒、可樂)運輸動力通常是利用灌里被壓的方式,當液體運輸到灌裝機時,由于壓力不穩導致氣體跑出。解決措施為:利用變頻技術對泡沫式液體灌裝機輸送過程中的壓力進行控制,保持同一壓力水平,提高灌裝質量。
當灌裝頭工作時間過長時,會導致包裝容器的輸送動作不協調,輸送速度變慢。因此,操作人員應定期確定設備容器,保持灌裝頭和包裝容器的清潔,并定期為旋轉設備、減速器等重要部件補充潤滑油,以保證灌裝頭與包裝容器之間的傳動平穩、均勻。另外,有資質的廠家每年都需要對灌裝機和包裝設備進行大修,齒輪需每運行3 個月加一次油,防治銹蝕;每隔10 天對供氣設備進行檢查,保證氣壓符合標準;若發現灌裝機運行時存在松動現象,需立即停止工作,解決松動問題后再恢復灌裝作業。
在灌裝機檢定過程中,經常會出現信息錯誤的問題。主要原因是受周圍其他信號的影響,如電磁場、高頻電等,因此在灌裝機運行過程中,要檢查周圍環境是否有干擾源,并檢查灌裝數據線的接口狀態避免接線不穩造成干擾。此外,還應檢查周圍環境是否有干擾,無線電設備的使用頻率限制在安裝作業區內,以避免外界信號對灌裝機檢定精度的干擾,保證檢定質量。
綜上所述,影響灌裝機檢定的因素是多方面的。在灌裝機的操作過程中,操作人員需要綜合考慮以上因素。首先要明確灌裝量、環境溫度和灌裝機的調整范圍;其次要定期檢查灌裝頭與包裝容器的配合情況,最后定期對設備進行維護保養,應盡量消除外界干擾因素。灌裝機生產過程中,應定期檢查誤差值,并根據檢測結果調整灌裝機微調系統,以保證灌裝計量的準確性,提高操作的穩定性和可靠性。