W dzisiejszym dynamicznie rozwijającym się świecie przemysłu spożywczego, precyzyjna kontrola temperatury staje się kluczowym elementem zapewnienia jakości i bezpieczeństwa żywności. Szczególnie wrażliwe etapy produkcji, takie jak pasteryzacja, chłodzenie, mrożenie czy głębokie mrożenie, wymagają ścisłego monitoringu samego procesu, ale i warunków pomiędzy etapami produkcji.
Przedstawiamy, w czym mogą pomóc innowacyjne rozwiązania oparte na technologii LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), które zyskują na znaczeniu jako efektywne narzędzia w zapewnieniu optymalnych warunków dla produktów spożywczych.
Klasycznym przykładem kontroli temperatury w procesie produkcji żywności jest Cold Chain, prawdopodobnie historycznie najstarszy i najlepiej opisany zestaw praktyk, którego celem jest zapobieganie przetwarzania mięsa, które choć raz uległo rozmrożeniu, z obawy o zdrowie konsumentów.
Współcześnie nie tylko skrajnie niskie temperatury wymagają ścisłej kontroli. Nowalijki obecne przez cały rok na naszych stołach przechowywane są w ściśle regulowanych chłodniach, gdzie przemrożenie lub za wysoka temperatura skutkuje szybszym gniciem i utratą produktu
Podobnie procesy pasteryzacji, w tym ultraszybkie UTH, musza być precyzyjnie kontrolowane, aby produkt im poddany w niewłaściwy sposób nie utracił walorów smakowych lub terminu ważności.
Zbyt wysoka temperatura w procesie technologicznym może skutkować utratą wartości smakowych, rozwarstwieniem produktów czy nawet ich zepsuciem, prowadząc do poważnych strat finansowych i reputacyjnych dla producentów żywności. Z drugiej strony, niewystarczająco wysoka temperatura pasteryzacji może skrócić okres przydatności do spożycia produktów, stwarzając ryzyko biohazardu, a nawet zatruć.
Wszędzie tam, gdzie pracują autoklawy, kadzie, parniki, wszędzie tam temperatura jest kluczowa. W obliczu takich wyzwań, niezawodność i precyzja pomiarów stają się niezbędne.
Wszystkie urządzenia odpowiedzialne za aspekt temperatury w produkcji sterowane są przez systemy automatyki wyposażone w precyzyjne czujniki temperatury.
Skąd jednak system automatyki ma wiedzieć, że sensor nie uległ uszkodzeniu, a temperatura mierzona jest poprawnie?
Jedynie ambitni dostawcy linii technologicznych i automatycznych systemów sterowania rozważają aspekt awarii pomiaru temperatury, wprowadzając obwody kontrolne.
Najlepiej zastosować rozwiązanie równoległego pomiaru temperatury kluczowych procesów technologicznych. Jak to jednak zrobić w prosty sposób, najlepiej bez prowadzenia kolejnych tras kablowych, kucia ścian, inwestowania w kosztowne urządzenia? Tutaj właśnie z pomocą przychodzi technologia LoRaWAN, oferująca długie zasięgi transmisji przy minimalnym zużyciu energii. Transmisja w sieci LoRaWAN charakteryzująca się odpornością na zakłócenia i możliwością pracy w trudnych warunkach środowiskowych. Sensory pracujące w sieci LoRaWAN zapewniają skuteczną i ciągłą kontrolę temperatury, zarówno w procesach Cold Chain, jak i w szeregu innych wymagających aplikacjach.
Niezwykłą zaletą sensorów pracujących w sieci LoRaWAN jest zasilanie bateryjne, gdzie przy niskim zużyciu energii czujniki mogą pracować nawet 5 czy 10 lat bez zmiany ogniw. Sensory LoRaWAN to działanie, które można opisać w skrócie „zainstaluj i zapomnij”, co oznacza minimalne wymagania konserwacyjne i łatwość w implementacji.
Zasilanie bateryjne zapewnia pracę bez konieczności prowadzenia tras kablowych. Gabaryty czujników umożliwiają ich montaż na dowolnej wręcz powierzchni. Szeroki wybór sensorów zapewnia optymalny dobór urządzenia do zakresu temperatur i środowiska pomiarowego. Zasięg LoRaWAN zapewnia pracę z dowolnego miejsca na hali.
To połączenie niezawodności, elastyczności i prostoty użytkowania sprawia, że czujniki LoRaWAN stają się niezastąpionym narzędziem w nowoczesnej produkcji żywności, gwarantując bezpieczeństwo i jakość produktów na każdym etapie ich wytwarzania.
Bardzo prosta konfiguracja i pełna samodzielność uruchomienia sieci LoRaWAN pozwala automatykom kontrolować precyzyjnie rozbieżności pomiędzy odczytami temperatury pochodzącymi z automatyki przemysłowej, a niezależną kontrolą w sieci LoRaWAN.
Stwierdzenie rozbieżności przekraczającej margines bezpieczeństwa, czy też przekroczenie parametrów granicznych wywoła niezawodnie alarm po stronie serwera aplikacyjnego LoRaWAN. Reakcja na taki alarm zabezpieczy producenta żywności przed utratą nieraz całej partii produkcyjnej, gdzie straty liczone mogłyby być nawet w dziesiątkach czy setkach tysięcy.
AM102 to nowoczesny czujnik przeznaczony do monitorowania warunków środowiskowych, zwłaszcza temperatury i wilgotności powietrza, korzystający z technologii LoRaWAN. Jego specyfikacja umożliwia dokonywanie precyzyjnych pomiarów w zakresie temperatur od bardzo niskich, aż do umiarkowanie wysokich wartości, co jest kluczowe w różnorodnych zastosowaniach, w tym w przemyśle spożywczym. Urządzenie to oferuje wysoką dokładność zarówno w pomiarach temperatury, jak i wilgotności, co jest niezbędne w środowiskach, gdzie te parametry mają krytyczne znaczenie dla jakości i bezpieczeństwa produktów. Dokładność tego urządzenia to ±0.2℃ dla mierzonej temperatury oraz ±2% dla mierzonej wilgotności powietrza.
Jego konstrukcja została dostosowana do pracy w warunkach wewnętrznych, co potwierdza certyfikat IP30. Oznacza to, że urządzenie jest idealne do zastosowania w zamkniętych pomieszczeniach, takich jak magazyny, chłodnie czy inne przestrzenie kontrolowane, gdzie monitorowanie tych parametrów jest niezbędne. Urządzenie może pracować w szerokim zakresie temperaturowym od -20℃ do +60℃.
AM102 sprawdzi się doskonale w monitorowaniu warunków przechowywania żywności łatwopsującej się - jak owoce, nowalijki, warzywa. Jego zaawansowana technologia i funkcjonalność czynią go niezastąpionym narzędziem w nowoczesnych systemach zarządzania środowiskiem wewnętrznym, w tym na liniach pakowania czy w halach.
Kolejny czujnik jaki może być stosowany do monitorowania temperatury oraz wilgotności w przemyśle spożywczym to EM300-TH, który jest zaprojektowany do pomiaru temperatury i wilgotności powietrza w trudnych warunkach. Jego kluczową cechą, która wyróżnia go na tle poprzednika, jest szczelność zgodna z IP67, co oznacza, że urządzenie jest w pełni odpornie na pył i może być zanurzone w wodzie na krótki czas, umożliwiając bezproblemową pracę w najbardziej wymagających warunkach środowiskowych.
Szczelność IP67 pozwala na zastosowanie czujnika wszędzie tam, gdzie dochodzi do przekraczania punktu rosy i wytrącania się wilgoci z powietrza. Sensor doskonale sprawdzi się w pracy w pobliżu kotłów, parników, autoklawów itp. Mechaniczna wytrzymałość czujnika oraz poziom szczelności IP67 pozwala także na pracę w pobliżu pieców, młynów, rozdrabniarek, suszarek, czyli wszędzie tam, gdzie w powietrzy znajduje się pył.
Zakres pomiarowy czujnika jest imponujący, obejmując temperatury od -30℃ do +70℃ z rozdzielczością 0.1℃ oraz mierzenie wilgotności od 0 do 100% z rozdzielczością 0.5%.
Alternatywnie ciekawą propozycją do kontroli temperatury i wilgotności powietrza jest czujnik LSN50V2-S31. Jest to wysoko zaawansowany czujnik temperatury i wilgotności, który dzięki zastosowaniu technologii LoRaWAN jest szczególnie odpowiedni do użytkowania w pomieszczeniach działających jak klatka Faradaya, gdzie tradycyjne metody transmisji bezprzewodowej mogą napotykać trudności.
W sercu czujnika znajduje się sensor SHT31 firmy Sensirion, który jest znany ze swojej wysokiej dokładności, niezawodności i długoterminowej stabilności. Sensor ten jest zamknięty w wodoodpornej obudowie, co chroni go przed szkodliwymi czynnikami środowiskowymi, umieszczonej na przewodzie pomiarowym.
LSN50V2-S31 jest propozycją dedykowaną kontroli temperatury w chłodniach i zamrażarkach.
W praktyce, szczególnie w chłodniach, możemy spotkać się z efektem klatki faradaya gdzie powierzchnie generatorów chłodniczych i ścian wykonane są ze stali nierdzewnej lub stopów aluminium, lub gdzie warstwy izolacyjne wykończone są foliami aluminiowymi, które skutecznie tłumią sygnał radiowy.
Sensor umieszczony na końcu przewodu pomiarowego pozwala prowadzić pomiar temperatury wewnątrz klatki faradaya, przy umieszczeniu układu radiowego na zewnątrz.
Dodatkowo, LSN50v2-S31 wyposażony jest w alarm temperatury i wilgotności, co umożliwia szybką reakcję w przypadku wykrycia nieprawidłowości. Dzięki temu, urządzenie idealnie nadaje się do zastosowań, gdzie krytyczne jest utrzymanie określonych warunków środowiskowych.
Bateria o pojemności 8500mAh Li-SOCI2 zapewnia urządzeniu długotrwałą pracę nawet do 10 lat, co jest szczególnie istotne w miejscach trudno dostępnych lub tam, gdzie wymagana jest minimalna interwencja serwisowa.
Adeunis LoRaWAN Temp 2S to sensor wykorzystujący dwa zewnętrzne czujniki temperatury, co zapewnia dodatkowe zabezpieczenie w pomiarze danych.
Oba czujniki są wyposażone w przewody o długości 2 metrów, co umożliwia ich umieszczenie w różnych miejscach do pomiaru, w tym trudnodostępnych.
Możliwości montażu urządzenia są wszechstronne, obejmując montaż na szynie DIN, rurze czy uchwycie ściennym, co pozwala na łatwą instalację w różnych środowiskach pracy. Dodatkowo, obudowa o stopniu ochrony IP68 gwarantuje odporność na trudne warunki, w tym na kontakt z wodą i pyłem, co jest istotne przy zastosowaniach zewnętrznych.
Zakres temperatury pracy urządzenia wynosi od -25°C do +70°C, natomiast zewnętrzne czujniki mogą pracować w jeszcze szerszym zakresie: od -55°C do +155°C dla czujnika i od -30°C do +105°C dla przewodu.
Taki zakres temperaturowy pokrywa się z szybką pasteryzacją stosowaną w konserwacji mleka czy piwa. Podobnie pasteryzacja długotrwała z wykorzystaniem autoklawu nie przekracza temperatury 150 °C
Alternatywnie do pomiaru temperatury cieczy, powietrza lub obiektu w zakresie -55°C do +125° wykorzystać można czujnik LSN50V2-D23-EU-868 wyposażony aż w trzy wodoodporne końcówki pomiarowe.
LSN50v2-D23 to kompaktowy czujnik temperatury LoRaWAN. Jego kluczową cechą jest możliwość podłączenia do trzech zewnętrznych sond temperatury za pomocą trzech sond, co znacznie zwiększa elastyczność i zakres jego zastosowania. Warto podkreślić, że zastosowane w sensorze sondy są wodoodporne, a więc mogą pracować zanurzone wprost w cieczy.
W produkcji żywności temperatura pracy pieców do wypiekania ciasta nie przekracza 200°C, lecz istnieją procesy produkcji żywności, gdzie gotowość do rozpoczęcia procesu mierzona jest temperaturą obudowy pieca, która może sięgać nawet kilkuset stopni. Przeciwnie, w produkcji lodów z kolei konieczne jest mierzenie temperatury cieczy.
Z pomocą przychodzi sensor przemysłowy o zakresie temperatury -200°C do 800°C. Sam sensor umieszczony jest na przewodzie pomiarowym długości 120 cm, co pozwala oddalić elektroniczną część urządzenia od końcówki pomiarowej, mogącej pracować w tak skrajnych warunkach.
Czujnik ten charakteryzuje się dokładnością ±0.5℃ i rozdzielczością 0.1°C, co zapewnia precyzyjne i niezawodne pomiary. Posiadanie certyfikatu IP67 dodatkowo podkreśla jego trwałość i odporność, pozwalając na bezpieczną pracę nawet w trudnych warunkach, takich jak wilgotne lub zapylone środowiska.
Zasilany jest on przez wymienną baterię ER34615 o imponującej pojemności 19 000mAh, co umożliwia długotrwałą pracę urządzenia - nawet do 10 lat bez konieczności wymiany baterii. Tak długa żywotność baterii jest kluczowa w aplikacjach przemysłowych, gdzie częste serwisowanie może być problematyczne. Jedyną przeszkodą w stosowaniu sensora może być jego relatywnie wysoka cena, w porównaniu z czujnikami nie przeznaczonymi do tak skrajnych temperatur.
Przemysłowy tracker Abeeway, wykorzystujący transmisję danych w sieci LoRaWAN, jest zaawansowanym urządzeniem przeznaczonym do śledzenia i monitorowania lokalizacji w trudnych warunkach, idealnie nadającym się do zastosowania w przemyśle, w tym w transporcie żywności.
Tracker ten łączy w sobie różnorodne technologie, takie jak GPS, GPS o niskim poborze mocy, oferując dokładną geolokalizację. Jest to kluczowe dla monitorowania lokalizacji oraz warunków przechowywanych produktów, umożliwiając kierowcy i właścicielowi towaru bieżące śledzenie parametrów, takich jak temperatura i wilgotność.
Dodatkową cechą lokalizatora jest rejestracja temperatury, w jakiej się znajduje. Korzystając z tej opcji możemy odczytywać zakres temperatury operacyjnie od –20°C do 65 °C, stając się sprytnym dataloggerem, jaki można umieszczać wewnątrz mobilnych chłodni czy przemysłowych termosów.
Gdy lokalizator znajdzie się w sieci LoRaWAN przesyła swoją lokalizację i informację o otaczającej temperaturze. Ponieważ transmisja danych w sieci LoRaWAN jest skrajnie energooszczędna tracker może pracować przez wiele lat bez wymiany ogniw.
Zaletą sieci LoRaWAN jest możliwość jej samodzielnej budowy i łatwość z jaką można nią zarządzać. Automatyk, elektronik czy informatyk bezproblemowo jest w stanie skonfigurować swoje środowisko. Transmisja w sieci jest realizowana w nieodpłatnym paśmie, co przyspiesza zwrot z inwestycji redukując do minimum bieżące koszty utrzymania. Producenci urządzeń są powszechnie znani a wiedza ustandaryzowana.
Nawet zasięg sieci i dobór lokalizacji czujnika można dokonać w prosty sposób, w czym pomagają odpowiednie urządzenia analizy dostępności zasięgu ARF8123AA.
JM elektronik, widząc jak LoRaWAN zmienia zasady, gdy w świeci automatyki na korzyść Klientów, stał się jednym z głównych w Polsce popularyzatorów tej technologii. Oprócz urządzeń z bogatej oferty, które testujemy zawsze przed ich rekomendowaniem Klientom, oferujemy wsparcie inżynierskie.
Zapraszamy Państwa do udziału w bezpłatnym szkoleniu video Wirtualny Wireless Day, które oferuje wyjątkową okazję do zgłębienia wiedzy na temat technologii LoRaWAN. To szkolenie zostało przygotowane przez naszą firmę w oparciu o materiały video zarejestrowane na szkoleniach stacjonarnych.
W ramach szkolenia, otrzymają Państwo dostęp do zestawu 15 starannie przygotowanych szkoleń. Każdy z nich skupia się na różnych elementach systemu LoRaWAN, począwszy od urządzeń końcowych, przez Gateway, serwery LoRaWAN, aż po aplikacje. Te zrozumiałe i przystępne materiały zostały zaprojektowane tak, aby dostarczyć zarówno teoretycznej wiedzy, jak i praktycznych wskazówek, które będą przydatne w codziennym wykorzystaniu tej technologii.
Jeśli chcesz pozyskać nieodpłatnie szkolenia video LoRaWAN, lub uzupełnić informacje techniczne i cenowe o prezentowanych czujnikach napisz do nas na adres wireless[at]jm.pl
JM elektronik współpracuje od lat z szeregiem Klientów w branży spożywczej. Dostarczyliśmy już ponad 1500 komputerów pracujących na liniach produkcyjnych firm produkujących żywność. Dostarczamy także szereg urządzeń służących budowie paneli operatorskich dla producentów maszyn wykorzystywanych w branży.
Dostarczany przez nas sprzęt jest doceniany nie tylko przez Klientów z Polski i nagradzany na międzynarodowych konkursach.
W Portalu zakupowym B2B JM elektronik znajdą Państwo informacje o szeregu naszych produktów, wraz z opisem technicznym, ceną, dostępnością. Nieodpłatne konto można założyć pod linkiem>>
a umożliwia ono dostęp do następujących korzyści:
