Где применяют температурный датчик пищевого газа? 

Если честно, когда слышишь ?температурный датчик пищевого газа?, первое, что приходит в голову — это что-то для контроля температуры в газовых линиях на пищевом производстве. Но в реальности всё немного… точнее, сильно сложнее. Многие сразу думают про печи или сушилки, но это лишь верхушка. Основная путаница возникает из-за самого термина ?пищевой газ? — под ним могут подразумевать и азот для упаковки, и углекислоту для газировки, и даже очищенный воздух, контактирующий с продуктом. И вот тут уже становится интересно: где именно и зачем нужен контроль температуры этого газа? Попробую разложить по опыту, без воды.

Не только ?в трубе?: контекст применения

Начну с базового: температурный датчик в таких системах — это не просто термопара, воткнутая в поток. Речь идёт о приборах, которые должны соответствовать жёстким нормам по гигиене (часто EHEDG, 3-A), иметь материалы, допущенные к контакту с пищевыми средами (например, нержавеющая сталь AISI 316L, полипропилен), и, что критично, — обеспечивать стабильность показаний при возможном конденсате, жировых взвесях или периодической мойке агрессивными растворами. Если датчик стоит на линии подачи инертного газа в упаковочный автомат, его задача — не допустить перегрева или переохлаждения газа, который может повлиять на срок годности продукта. Была история на одном молокозаводе: ставили обычный промышленный датчик на линию азота для упаковки творога — через месяц начался дрейф показаний. Оказалось, конденсат из газа постепенно убил чувствительный элемент. Пришлось переходить на специализированные модели с дополнительной защитой сенсора.

Ещё один нюанс — расположение. Часто датчик ставят не прямо в магистраль, а в обводную линию или специальную гильзу, чтобы можно было извлечь для поверки без остановки процесса. Но это не всегда возможно, особенно в компактных установках. Тогда используют врезные модели с быстросъёмными соединениями типа Tri-Clamp. Важно, чтобы уплотнительные материалы были пищевыми (например, EPDM или силикон) и выдерживали температуры мойки.

И да, ?пищевой газ? — это часто не один газ, а смесь. Например, в производстве напитков используют смесь CO2 и азота для карбонизации. Температура здесь влияет на растворимость газа в жидкости. Если датчик ?врёт? даже на 1–2 °C, можно получить неравномерную газировку или избыточное пенообразование. Приходится подбирать датчики с минимальной погрешностью в рабочем диапазоне, обычно от -20 до +120 °C, и с хорошим временем отклика.

Конкретные точки установки: от склада до розлива

Пройдёмся по цеху. Одно из самых частых мест — это системы пищевой газоподготовки, где газ очищается, осушается и доводится до нужных параметров перед подачей в производственную зону. Там датчики температуры стоят обычно после осушителей и фильтров, чтобы контролировать точку росы. Если температура упадёт ниже расчётной, может выпасть конденсат, и тогда вся линия под угрозой — влага в газе на пищевом производстве это почти всегда брак или риск микробиологии.

Другое ключевое место — линии раздачи газа к оборудованию. Например, в кондитерском цехе, где газ (чаще всего азот) используется для охлаждения конфет после глазирования. Тут датчик работает в паре с теплообменником или чиллером, и его показания идут на регулятор, который управляет подачей хладагента. Малейший сбой — и продукт либо не застывает, либо перемораживается, теряя вид. Помню случай на фабрике, где из-за неправильно подобранного места установки датчик попадал в прямые потоки тёплого воздуха от соседней линии. Показания ?плыли?, система то и дело переключалась в аварийный режим. Решили только после установки дополнительного экрана и перекладки кабеля в термостойкую гофру.

И, конечно, сами технологические аппараты. Печи с газовой атмосферой (например, для выпечки хлеба с контролируемой влажностью), сушильные камеры, где газ выступает теплоносителем, танки для ферментации под давлением. В последних, кстати, особенно важно: температура газа (часто CO2) влияет на давление в ёмкости и, соответственно, на процесс брожения. Датчик тут обычно интегрированный, с усиленной защитой от вибраций и возможностью санации на месте.

Особый случай: асептические процессы

Отдельно стоит выделить стерильные зоны, например, в производстве УВТ-молока или соков. Там газ (стерильный воздух или пар) используется для создания избыточного давления в упаковке или для стерилизации крышек. Температурный контроль здесь — часть валидации процесса. Датчики должны выдерживать периодическую стерилизацию паром под давлением (до 130–140 °C) и при этом сохранять точность. Обычные промышленные модели быстро выходят из строя. Мы как-то пробовали ставить неспециализированные датчики на линию асептического розлива — через две недели начались сбои. Пришлось срочно менять на модели с керамическими сенсорами и двойной изоляцией, подобные тем, что предлагает ООО Шанхай Кэньчуань Прибор в линейке интегрированных датчиков температуры для агрессивных сред. Их сайт https://www.kenchuang.ru — полезный ресурс, чтобы понять, какие бывают конструктивные решения. Компания, к слову, производит не только температурные датчики, но и другие полевые приборы вроде радарных уровнемеров, что часто нужно в том же цехе.

Проблемы и подводные камни на практике

Теперь о том, что редко пишут в спецификациях. Первое — это совместимость материалов. Не вся ?пищевая? нержавейка одинаково хороша. В средах с хлоридами (например, если в цехе используют хлорсодержащие моющие средства) даже AISI 316 может начать корродировать в местах сварных швов или на резьбе. Поэтому для датчиков, которые стоят в зонах мойки, лучше искать исполнение с полимерным покрытием или из специальных сплавов.

Второе — влияние вибраций. Насосы, компрессоры, линии розлива — всё это создаёт вибрацию, которая может повредить чувствительный элемент или вызвать накопление механических напряжений в корпусе, что в итоге ведёт к утечкам. Хорошие датчики имеют виброустойчивые сенсоры и корпуса, рассчитанные на такие нагрузки. Но даже их нужно правильно монтировать — не на сам вибрирующий трубопровод, а на отдельный кронштейн, через демпфирующую прокладку.

И третье — калибровка. Многие забывают, что датчики в пищевой промышленности требуют более частой поверки, особенно если они контактируют с продуктом опосредованно (через газ). Из-за циклов нагрева-охлаждения, мойки, возможных микроотложений (жир, пыль) показания могут ?уходить?. Рекомендую закладывать поверку раз в 6–12 месяцев, в зависимости от интенсивности работы. И обязательно вести журнал — это потом спасает при разборе претензий от технологов или аудиторов.

Выбор датчика: на что смотреть кроме цены

Исходя из вышесказанного, выбор температурного датчика для пищевого газа — это всегда компромисс между точностью, надёжностью, соответствием нормам и, да, стоимостью. Но экономить на самом датчике — себе дороже. Лучше обратить внимание на несколько моментов.

Во-первых, наличие необходимых сертификатов (EHEDG, 3-A, FDA-разрешение на материалы). Это не просто бумажки, а гарантия того, что конструкция действительно продумана для пищевки — без зазоров, где может скапливаться грязь, с правильными уплотнениями.

Во-вторых, тип сенсора. Для большинства применений хватает термосопротивлений (RTD) типа Pt100 или Pt1000 — они достаточно точны и стабильны. Термопары (например, типа J или T) используют реже, из-за меньшей точности, но они могут быть полезны в диапазонах выше +250 °C, если речь идёт о стерилизации паром.

В-третьих, исполнение корпуса и присоединение. Если возможны частые мойки под давлением — нужна степень защиты не ниже IP67/IP69K. Присоединение — чаще всего это гигиенический фитинг Tri-Clamp (DIN 32676) или аналоги. Резьбовые соединения стараются не использовать, так как их сложнее отмыть.

И последнее — возможность интеграции с системой управления. Современные датчики часто идут с цифровым выходом (HART, Profibus PA, IO-Link), что упрощает диагностику и сбор данных. Но тут нужно смотреть, поддерживает ли ваша АСУТП такой протокол. Бывает, ставят ?умный? датчик, а потом годами используют только аналоговый сигнал 4–20 мА, переплачивая за ненужный функционал.

Вместо заключения: мысли вслух

Если обобщить, то температурный датчик в системах с пищевым газом — это не рядовой компонент, а элемент, от которого зависит стабильность всего технологического процесса. Его применение — от подготовки газа до конечной упаковки — требует понимания не только физики процесса, но и специфики пищевого производства: гигиены, валидации, частых моек. Ошибки в выборе или монтаже вылезают не сразу, а через месяцы, и их исправление обходится дорого.

Лично я всегда советую коллегам не стесняться запрашивать у производителей детальные отчёты по испытаниям в реальных условиях, а лучше — просить образец для тестов на своём производстве. Те же компании вроде ООО Уху Кэньчуань Прибор, которые специализируются на полевых приборах для промышленности, часто идут навстречу и предоставляют оборудование для пилотных испытаний. Это позволяет избежать многих проблем на старте.

И ещё один момент: технологии не стоят на месте. Появляются датчики с беспроводной передачей данных, встроенной диагностикой состояния, самоочищающиеся сенсоры. Стоит следить за новинками, но внедрять их бездумно тоже не нужно. Главный критерий — будет ли это решение надёжно работать в конкретных условиях вашего цеха, рядом с мойщиками, вибрацией и перепадами температур. Опыт, в конце концов, ничто не заменит.