液態(tài)物料定量灌裝機(jī)在檢定過程中常見問題探討

王培強(qiáng)

（寅唯訊（上海）智能設(shè)備有限公司，上海 201499）

根據(jù)JJG687-2008的相關(guān)要求，液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定過程中需要對設(shè)備外觀、協(xié)調(diào)性能、控制性能、灌裝準(zhǔn)確性、灌裝能力以及合格率等方面進(jìn)行檢測，以全方位了解液態(tài)物料定量灌裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、性能。在檢定過程中比較常見的問題包括計(jì)量誤差超差、輸送動作不協(xié)調(diào)等問題，但是由于液態(tài)物料定量灌裝機(jī)的類型多樣、設(shè)備結(jié)構(gòu)存在差異，導(dǎo)致問題的表現(xiàn)以及具體原因也存在差異，因此必須進(jìn)行針對性分析，進(jìn)而采取有效的解決措施。

1 關(guān)于液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定基本流程

1.1 外觀檢查

首先是檢查灌裝機(jī)計(jì)量單位，不同類型的灌裝機(jī)設(shè)定的計(jì)量單位不同，常見的包括g、kg、mL、L；其次是檢查灌裝機(jī)上的銘牌，上面必須清楚標(biāo)注灌裝機(jī)的型號、全稱、編號、灌裝量、灌裝能力、計(jì)量單位、灌裝準(zhǔn)確度、出廠時間以及制造單位等；再次是開機(jī)檢查，開機(jī)運(yùn)行后檢查灌裝機(jī)的輸送動作，查看是否正常協(xié)調(diào)；最后是檢查灌裝機(jī)的實(shí)際灌裝能力，開機(jī)運(yùn)行3min以上，檢查灌裝機(jī)的實(shí)際灌裝能力是否與額定灌裝能力相符合。

1.2 溫度檢測與溫度誤差修正系統(tǒng)檢查

液態(tài)物料定量灌裝機(jī)在運(yùn)行過程中，實(shí)際灌裝量受液態(tài)物料溫度的影響，灌裝時溫度以及密度設(shè)定不能以液態(tài)物料實(shí)際溫度、密度為準(zhǔn)，否則會導(dǎo)致灌裝機(jī)按照液態(tài)物料實(shí)際溫度進(jìn)行灌裝，一旦物料溫度發(fā)生變化會導(dǎo)致灌裝量誤差超差[1]。由于液態(tài)物料的容重與溫度變化密切相關(guān)，溫度升高則容重變大，溫度降低則容重變小，因此雖然容積未發(fā)生變化，但灌裝質(zhì)量已經(jīng)出現(xiàn)誤差。針對這種情況，在檢定過程中需要對灌裝機(jī)溫度檢測以及溫度誤差修正系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保其運(yùn)行正常，在灌裝時可根據(jù)液態(tài)物料實(shí)際溫度及時調(diào)整，消除因溫度變化對灌裝量造成的影響。

1.3 灌裝容量計(jì)量準(zhǔn)確度檢查

關(guān)于灌裝容量計(jì)量準(zhǔn)確度主要需要注意三方面：其一是檢查頂罐液位計(jì)的靈敏度，確保其符合灌裝機(jī)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，否則需要進(jìn)行調(diào)整；其二是檢查灌裝機(jī)走膜長度，確保其保持一致，否則需要進(jìn)行修正；其三是檢查灌裝機(jī)前物料設(shè)備的回流壓力，確保其保持在穩(wěn)定狀態(tài)，無明顯波動，否則需要進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

1.4 灌裝流量準(zhǔn)確度檢查

關(guān)于灌裝流量準(zhǔn)確度檢查主要集中在以下幾方面：其一是檢查頂罐液位以及液位控制器，查看其運(yùn)行是否正常，一般來說若頂罐液位以及液位控制器正常，則液位的波動情況應(yīng)當(dāng)在合理范圍內(nèi)，無異常波動。其二是檢查流量控制閥，重點(diǎn)是檢查設(shè)定的氣壓是否合理，是否存在波動的情況，若設(shè)定氣壓異常且出現(xiàn)異常波動，則需要及時查找原因并重新設(shè)定流量控制閥的氣壓[2]。其三是檢查殺菌機(jī)的物料返回壓力，正常情況下，殺菌機(jī)運(yùn)行過程中物料返回壓力基本保持恒定，上下波動量不超過10%且波動呈現(xiàn)規(guī)律性。其四是檢查灌裝液體當(dāng)中的含氣量，若灌裝液體當(dāng)中的含氣量超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，則灌裝液體中會產(chǎn)生泡沫。其五是檢查灌注管以及灌裝閥接頭，具體主要是檢查灌裝管內(nèi)部是否存在異物或者堵塞的情況，若有需要及時進(jìn)行處理；檢查灌裝閥接頭位置是否存在泄漏以及切袋大小不均的情況，若有需要及時調(diào)整處理。

1.5 其他注意事項(xiàng)

一是液態(tài)物料定量灌裝機(jī)開機(jī)運(yùn)行后，若需要檢查灌裝量一般要讓設(shè)備運(yùn)行一段時間在進(jìn)行檢查，主要原因是開機(jī)初始階段的灌裝量可能不夠穩(wěn)定，會影響檢查結(jié)果判斷。二是灌裝機(jī)在運(yùn)行過程中，頂罐液位需要保持相對恒定，因此要重點(diǎn)確保液位計(jì)靈敏度以及準(zhǔn)確度符合設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)[3]。三是灌裝機(jī)運(yùn)行過程中需要周期性對灌裝量進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)異常時及時作出調(diào)整。四是不同型號、結(jié)構(gòu)以及工作原理的灌裝機(jī)在檢定完后才能后都需要對灌裝量調(diào)節(jié)設(shè)備加鉛封，或者采取其他防護(hù)措施，以避免人為更改灌裝量，并且在檢定完成后需要明確規(guī)定灌裝量的可調(diào)節(jié)范圍。五是灌裝量調(diào)節(jié)設(shè)備的定位系統(tǒng)需要運(yùn)行良好，確保在調(diào)節(jié)灌裝量時可以快速定位[4]。若灌裝機(jī)具備多個檔位，則調(diào)整檔位時需要重新進(jìn)行檢定，不能在調(diào)試后直接投入使用。六是檢定過程中所使用的各項(xiàng)檢定標(biāo)準(zhǔn)器具必須處理檢定周期之內(nèi)，確保檢定標(biāo)準(zhǔn)器具性能良好、可靠性高，尤其是密度計(jì)、天平等精密度較高的器具。

2 液態(tài)物料定量灌裝機(jī)在檢定過程中常見問題描述以及解決措施

關(guān)于液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定過程中比較常見的問題主要是計(jì)量誤差超差、樹洞動作不協(xié)調(diào)以及通信錯誤等，由于液態(tài)物料定量灌裝機(jī)的類型多樣，設(shè)備結(jié)構(gòu)以及工作原理也存在差異，因此即便是同一問題，不同設(shè)備的表現(xiàn)也可能不同，因此必須具體問題具體分析。下面就液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定過程中比較常見的問題進(jìn)行分析。

2.1 計(jì)量誤差超差問題

關(guān)于計(jì)量誤差超差問題簡單來說就是液態(tài)物料定量灌裝機(jī)計(jì)量誤差超出允許范圍，這是檢定過程中最為多見的問題，而不同設(shè)備類型導(dǎo)致計(jì)量誤差超差的原因不同，不同灌裝液體導(dǎo)致計(jì)量誤差超差的原因也不同，下面進(jìn)行具體分析：

2.1.1 不同灌裝機(jī)計(jì)量誤差超差問題描述以及解決措施

（1）自流定容式灌裝機(jī)：自流定容式灌漿機(jī)是使用歷史相對比較久的一款液態(tài)物料定量灌裝機(jī)，導(dǎo)致其出現(xiàn)計(jì)量誤差超差問題的原因主要有三方面：其一是設(shè)備存在滴漏的情況；其二是灌裝過程中補(bǔ)液不足；其三是計(jì)量杯的誤差過大。

基于此，針對自流定容式灌裝機(jī)計(jì)量誤差超差的問題可以三方面著手解決：首先是檢查設(shè)備管路，查看是否存在滴漏的情況，若存在滴漏問題則進(jìn)行修補(bǔ)管路或者更換配件，防止液體滴漏。其次若設(shè)備無滴漏情況，則需要檢查灌裝機(jī)進(jìn)液流量以及頂罐液位，若發(fā)現(xiàn)進(jìn)液流量頂罐液位降低，則需要及時增加進(jìn)液流量或者提高進(jìn)液流速，確保頂罐液位保持在正常水平，避免出現(xiàn)補(bǔ)液不足的情況[5]。最后若不存在補(bǔ)液不足的情況，則需要檢查計(jì)量杯，查看其精確度是否符合要求，若計(jì)量杯誤差過大需要及時進(jìn)行更換，使誤差控制在合理范圍內(nèi)。需要注意的是，上述三種問題可能同時出現(xiàn)兩種甚至三種，因此在處理此問題時需要按照程序?qū)@三方面都需要檢查。

（2）容積式灌裝機(jī)：容積式灌裝機(jī)出現(xiàn)計(jì)量誤差超差的問題主要有三方面的原因，其一是因灌裝機(jī)出現(xiàn)冒溢問題導(dǎo)致計(jì)量誤差過大；其二是灌裝機(jī)計(jì)量泵不合格，導(dǎo)致灌裝量無法保持一致；其三是液態(tài)物料的溫度變化導(dǎo)致計(jì)量誤差過大。

針對上述問題，具體可以采用三方面的措施，其一是提高灌裝速度，具體主要依靠調(diào)整步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速率實(shí)現(xiàn)，即采用先快后慢的方法，控制灌裝量誤差，避免誤差過大。其二是根據(jù)灌裝計(jì)量泵的灌裝頭人為調(diào)整步進(jìn)電機(jī)步數(shù)，縮小每個灌裝頭灌裝量的差異，進(jìn)而有效控制灌裝量誤差[6]。其三是對灌裝機(jī)溫度檢測以及溫度誤差修正系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保其運(yùn)行正常，在灌裝時可根據(jù)液態(tài)物料實(shí)際溫度及時調(diào)整，消除因溫度變化對灌裝量造成的影響。

（3）氣缸活塞式灌裝機(jī)：氣缸活塞式灌裝機(jī)出現(xiàn)計(jì)量誤差超差的問題主要是由于氣缸直徑不同，導(dǎo)致隔板因灌裝液體壓力發(fā)生形變，從而出現(xiàn)計(jì)量誤差超差的問題。此外，若灌裝液體的黏度過高，也可能導(dǎo)致計(jì)量誤差超差的問題。

針對上述問題，首先可以在灌裝機(jī)運(yùn)行過程中定期測量隔板間距，及時調(diào)整間距過大或者過小的隔板，從而控制計(jì)量誤差。其次若灌裝液體的黏度較高，則灌裝時可以相應(yīng)調(diào)整步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行速率，從而有效控制灌裝量誤差。

2.1.2 不同灌裝液體計(jì)量誤差超差問題描述以及解決措施

（1）泡沫液體：泡沫液體雖然也屬于液體范疇，但是其與常規(guī)的液體存在一定差異，比如碳酸飲料、啤酒等。灌裝泡沫液體時，運(yùn)輸動力主要是依靠被壓的方式，當(dāng)泡沫液體進(jìn)入到灌裝機(jī)時，由于泡沫液體壓力不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致泡沫液體中的二氧化碳散逸，進(jìn)而對灌裝效果產(chǎn)生影響[7]。

針對這種問題可以嘗試采用變頻控制技術(shù)，確保泡沫液體進(jìn)入灌裝機(jī)后液體壓力保持相對恒定狀態(tài)，減少二氧化碳散逸，從而有效控制管狀效果的影響。

（2）碳?xì)浠衔铮禾細(xì)浠衔锉容^特殊，此類液體在灌裝過程中受溫度的影響較大，溫度變化時其體積會發(fā)生明顯變化，進(jìn)而導(dǎo)致計(jì)量誤差過大。

針對上述問題，首先需要準(zhǔn)確計(jì)算灌裝量，然后根據(jù)灌裝溫度計(jì)算碳?xì)浠衔矬w積變化情況，從而在灌裝時通過合理控制灌裝溫度，以達(dá)到控制碳?xì)浠衔矬w積的效果，確保灌裝量準(zhǔn)確。一般情況下，若灌裝溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度的誤差不超過±5℃，則基本不會出現(xiàn)計(jì)量誤差超差的問題。

2.2 輸送動作不協(xié)調(diào)問題

輸送動作不協(xié)調(diào)的問題主要指的是灌裝機(jī)的灌裝頭和包裝器之間的輸送動作異常，從而影響灌裝質(zhì)量以及灌裝速率，這也是液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定過程中比較常見的問題之一。

灌裝機(jī)出現(xiàn)灌裝頭和包裝容器動作不協(xié)調(diào)的問題，很大可能是滾動軸承、減速箱以及齒輪等部位出現(xiàn)問題，需要在滾動軸承以及減速箱位置加潤滑脂，降低摩擦。一般來說，這兩個部位需要每年都進(jìn)行1次拆檢，并加潤滑脂，而齒輪升降部位則需要間隔3個月拆檢1次，并加潤滑脂，以減少零件磨損，預(yù)防零件銹蝕[8]。此外，設(shè)備使用完后需要整體進(jìn)行清潔處理，清楚表面以及零部件上的雜志、灰塵等，確保設(shè)備運(yùn)行正常、無異常動作、異常聲響。

2.3 通信錯誤問題

在液態(tài)物料定量灌裝機(jī)檢定過程中，通信錯誤問題出現(xiàn)的頻率相較于上述兩個問題較低，一般主要是由于設(shè)備附件存在強(qiáng)干擾源，或者是通信設(shè)備接頭部位出現(xiàn)松動等因素所致。

針對上述問題，首先需要對灌裝機(jī)周圍的環(huán)境進(jìn)行排查，檢查是否存在強(qiáng)干擾源，比如強(qiáng)磁場、高頻電流等，若存在強(qiáng)干擾源，則及時采取措施，比如清除強(qiáng)干擾源或者安裝抗干擾設(shè)備；若周圍環(huán)境正常，則開始檢查通信設(shè)備，查看接頭部分是否出現(xiàn)松動的情況，若有則及時采取緊固措施。

3 結(jié)語

綜上所述，在灌裝機(jī)檢定過程中，計(jì)量誤差超差、通信錯誤、輸送動作異常等問題相對比較常見，技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際情況具體分析出現(xiàn)相關(guān)問題的原因，進(jìn)而有針對性的作出處理，使灌裝機(jī)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，確保灌裝質(zhì)量，保障企業(yè)利益。