Wzorcowanie urządzeń pomiarowych na spożywczych liniach produkcyjnych

W jaki sposób wytwórca powinien kontrolować aparaturę kontrolno-pomiarową? Z reguły w celu spełnienia obowiązujących wymogów jakościowych czy bezpieczeństwa producent poddaje takie urządzenia regularnym sprawdzeniom i wzorcowaniu. Pierwszy termin, sprawdzenie odnosi się do cyklicznej kontroli urządzenia, codziennej czy np. wg. zmian i może być wykonywane przez pracowników produkcyjnych zgodnie z określoną instrukcją stanowiskową. Wzorcowanie natomiast jest czynnością wyższego rzędu, która wymaga działań z zachowaniem zasad spójności pomiarowej. Określa ona wytyczne dotyczące m.in. urządzeń wzorcujących i ich odniesienia do wzorców międzynarodowych czy krajowych, wymaga działań wykwalifikowanego personelu wg. walidowanych procedur, określenia niepewności pomiarowej czy kontrolę nad dokumentacją. Spełnienie tych wszystkich wymogów nie jest łatwe i jest istotnym argumentem, który skłania producentów by zlecić wzorcowanie firmie zewnętrznej. 

Ze względu na coraz większe braki kadry technicznej w zakładach i na rynku pracy, duża część wytwórców decyduje się zlecać usługi wzorcowania na zewnątrz.  Kluczowy jest tutaj wybór wiarygodnego i rzetelnego partnera. Wykorzystanie podwykonawcy do tego typu aktywności daje dużo korzyści i w perspektywie długoterminowej wcale nie musi być droższym rozwiązaniem. Z reguły procedurę wzorcowania aparatury pomiarowej przeprowadza się raz, dwa razy w roku, a utrzymanie wysoko wyspecjalizowanej kadry i zasobów (np. kalibratorów) w całorocznym cyklu okazuje się być bardzo kosztowne i trudne. Dodatkowo ciągle zmieniające się standardy wymuszają aktualizację wiedzy i dostosowanie procedur do nowych wymogów. W czasie, gdy zewnętrzny serwis wykonuje kalibracje personel zakładowy może spokojnie koncentrować się na kluczowych aktywnościach dla zakładu. Dobrze wypracowana, długoterminowa współpraca między kontrahentami daje, również wytwórcy dostęp do aktualnej wiedzy dotyczącej zamontowanych urządzeń, co w pespektywie może pozytywnie wpłynąć na optymalizacje procesu. Wsparcie ze strony wykwalifikowanego i doświadczonego serwisu, który potrafi poprawnie interpretować wyniki wzorcowania wpływa, również na zmniejszenia ryzyka wystąpienia usterki, która może niekorzystnie wpłynąć na pogorszenie istotnych wskaźników produkcyjnych.  Podpisanie długoterminowych umów serwisowych na kalibracje z firmami zewnętrznymi pozwala również na prowadzenie transparentnej i kontrolowanej polityki kosztowej związanej z tego typu działaniami. 

Wychodząc na przeciw swoim Klientom i ich rosnącym wymaganiom firma Endress+Hauser, oprócz produkcji wysokiej klasy aparatury pomiarowej dostarcza również usługi w zakresie jej obsługi. Serwis naszej firmy obok usług reakcyjnych świadczy również w bardzo szerokim zakresie usługi planowe takie jak: wzorcowanie, przeglądy okresowe czy usługi związane z optymalizacją procesu zarządzania zasobami. W zakresie wzorcowania urządzeń użytkownik może wybrać między wzorcowaniem w miejscu montażu lub w warsztacie zewnętrznym. Częstszym wyborem jest wzorcowanie na obiekcie, ponieważ zdecydowanie skraca ono czas przestoju linii produkcyjnej oraz minimalizuje ryzyko związane z uszkodzeniem urządzenia w transporcie. Portfolio usług serwisowych naszej firmy jest szerokie i obejmuje wzorcowanie: przepływomierzy, czujników temperatury, ciśnienia oraz pomiary analityczne. Jak w skrócie wygląda wzorcowanie przepływomierzy? Jeżeli Użytkownik zdecyduje się na wzorcowanie na obiekcie do wyboru ma dwa warianty, pierwszy za pomocą mobilnej stacji kalibracyjnej i drugi za pomocą tzw. master-metera. Wariant pierwszy wymaga demontażu przepływomierza z linii produkcyjnej i zamontowaniu go na stacji kalibracyjnej, która wyposażona jest w przepływomierz wzorcowy, zbiornik z wodą i własną pompę. Taka konfiguracja układu pomiarowego czyni go bardzo uniwersalnym i wygodnym narzędziem. Duża autonomiczność stacji wymaga od użytkownika wyłącznie dostarczania do niej jedynie energii elektrycznej. Proces wzorcowania polega na przepuszczeniu przez układ pomiarowy określonej wielkości przepływu i porównaniu wskazań przepływomierza wzorcowego i badanego, pomiar wykonywany jest w kilku punktach. Procedura oczywiście kończy się wystawieniem odpowiedniego certyfikatu. W trakcie jednej zmiany ekipa wzorcująca jest w stanie sprawdzić do kilkunastu przepływomierzy. Stacja daje możliwość wzorcowania przepływomierzy w zakresie pomiaru objętości i masy. 

Drugim wariantem wzorcowania przepływomierzy jest użycie tzw. master-metera, czyli wpięciu przepływomierza wzorcowego w szereg z przepływomierzem badanym na linii produkcyjnej. Użycie tego typu rozwiązania wymaga jednak wcześniejszego doposażenia linii w specjalne króćce przyłączeniowe dla wzorca. Tak jak w przypadku pierwszego rozwiązania wzorcowanie odbywa się poprzez porównanie wskazań i wystawieniu certyfikatu. Innym urządzeniem stosowanym najczęściej na instalacjach są czujniki temperatury. Bardzo często znajdują się one na liście urządzeń krytycznych, co zmusza obsługę do ich stałej kontroli. Podobnie jak w przypadku przepływomierzy procedura wzorcowania tego typu czujników odbywa się poprzez porównanie wskazań czujnika badanego do wzorca, najczęściej w kilku punktach pomiarowych. Wzorcowanie czujnika temperatury wymaga wyjęcia go z procesu i umieszczenia w układzie wzorcującym, co niestety wiąże się z rozszczelnieniem linii (w przypadku braku osłony termometrycznej) i w konsekwencji późniejszą procedurą jej mycia. Coraz częściej klienci by uniknąć tego typu sytuacji używają zamontowanych na stałe osłon termometrycznych, które zdecydowanie przyspieszają proces wzorcowania i skracają czas przestoju, dzięki temu, że nie rozszczelniamy linii. Kolejnym rodzajem wielkości mierzonej, które nasz serwis wzorcuje jest ciśnienie.

Bardzo często czujniki ciśnienia pracują w układach odpowiedzialnych za bezpieczeństwo i ten fakt kwalifikuje je do wprowadzenia na listę urządzeń podlegających wzorcowaniu. Tak jak w dwóch poprzednich wypadkach wzorcowanie przebiega podobnie, w przypadku ciśnień należy jednak pamięć jeszcze o sprawdzeniu czujnika w skrajnych zakresach i o zjawisku histerezy. W trakcie wzorcowania bardzo istotne są warunki otoczenia. Pomiary analityczne takie jak np. pH czy przewodność występują rzadziej niże wcześniej omawiane, ale również maja istotny wpływ na jakość i bezpieczeństwo produkcji żywności. Praktycznie każdy nowoczesny zakład produkcyjny w tej branży wyposażony jest w układ mycia linii CIP (Clean In Place), gdzie istotna rolę odgrywają czujniku przewodności. Wiele zakładów również kontroluje za ich pomocą jakość wody, która później wykorzystywana jest w procesie produkcji, dlatego stała kontrola nad tymi urządzeniami jest konieczna. Wzorcowanie czujników przewodności w zależności od ich zakresu pracy można przeprowadzać na dwa sposoby. Pierwszy przypadek, gdzie do czynienia mamy z przewodnością na poziomie powyżej kilkudziesięciu uS/cm, w tej sytuacji do procesu kalibracji wykorzystujemy certyfikowane wzorce. Drugi przypadek, gdzie przewodność medium jest niska, poniżej 20uS/cm, w tym przypadku wykorzystujemy urządzenie wzorcowe i poprzez proces porównania dokonujemy kalibracji. W przypadku kalibracji czujników przewodności należy szczególną uwagę zwrócić na funkcję kompensacji temperaturowej, ponieważ temperatura ma istotny wpływ na przewodność badanego medium. Kalibracja układów pomiaru pH podobniej jak dużych przewodności najczęściej odbywa się na certyfikowanych wzorcach w dwóch punktach. Przed kalibracja istotne jest dokładne oczyszczenie sondy pH, ponieważ ma to istotny wpływ na czas jej odpowiedzi, nachylenie krzywej i przesunięcie zera. Sondy pH należy regularnie kontrolować, ponieważ czas ich „życia” w różnych mediach jest bardzo zróżnicowany, stąd też wiarygodne wyniki bardzo zleżą od ich konserwacji i czasookresów między tymi czynnościami. 

Działania związane z wzorcowanie urządzeń nie powinny być traktowane wyłącznie jako zło konieczne i koszt, w zakładzie, gdzie urządzenia zostały poprawnie skategoryzowane pod kątem krytyczności, gdzie plan weryfikacji jest ściśle określony i egzekwowany proces wzorcowanie daje wiele korzyści. Regularne wzorcowania zapewniają wiarygodność wskazań urządzeń, co w efekcie ułatwia sterownie procesem. Pozwala również uzyskiwać zamierzone wyniki w zakresie jakości i bezpieczeństwa. Systematyczna weryfikacja pozwala również ocenić stan urządzenia i wcześniej reagować zapobiegając awariom, a w konsekwencji nieplanowym przerwom produkcyjnym.   

www.pl.endress.com/pl

źródło: Endress+Hauser Polska