Точность, повторяемость и допустимые нормы: Ознакомьтесь с номером перед покупкой весового наполнителя

Три разных числа продаются как точность

Вот словарь, который я использую в описании, и вопрос, который следует за каждым термином.

• Повторяемость это разброс, обычно равный одному стандартному отклонению (1σ) при последовательных взвешиваниях. Всегда спрашивайте, какой показатель равен 1σ, 2σ или 3σ: "±0,5%", указанный при 3σ, в три раза хуже, чем при 1σ, и в обоих случаях в брошюре указано одно и то же.
• Средняя ошибка это расстояние между средним значением партии и заданным значением. Это стоит денег, и его дешевле всего исправить, поскольку любой наполнитель с функцией обрезки может вернуть среднее значение к номинальному.
• Коэффициент вариации (CV = σ / среднее значение) позволяет сравнивать вес наполнителя. Коэффициент полезного действия, равный 0,5% в 1 кг, означает, что σ = 5 г; тот же коэффициент полезного действия в 100 г означает, что σ = 0,5 г.
• Максимально допустимая погрешность (MPE) это метрологический термин, обозначающий сам прибор. Допустимая отрицательная погрешность (TNE) это предельный вес одной упаковки в пересчете на короткую упаковку: при номинальном весе 1 кг TNE, используемом в европейской системе определения среднего веса, составляет 15 г, и ни одна упаковка не может быть меньше номинального веса, за вычетом удвоенного TNE.

Это напрямую влияет на ваш целевой вес. При соблюдении режима минимального веса, когда каждая упаковка должна быть на уровне номинального веса или выше, ваш целевой вес составляет номинальный плюс 3σ. При σ = 6 г на 1 кг упаковки, что составляет 18 г на пакет, передаваемый бесплатно. В соответствии с документированной системой определения среднего веса со статистическим контролем и обратной связью вы можете рассчитывать на номинальный вес плюс 1-2 г, поскольку три правила упаковщиков (среднее значение на уровне номинального веса или выше него, достаточно малая доля, превышающая норму, и ни одна доля, превышающая норму в два раза) оцениваются по партии, а не по отдельной упаковке. Это различие, как правило, является общим экономическим обоснованием.

Пять архитектур взвешивания, каждая из которых перестает приносить прибыль

Каждая машина для взвешивания и фасовки порошков, представленная на рынке, имеет один из пяти механизмов. В таблице приведены диапазоны, которые, как я вижу, используются в производстве, а не в брошюрах.

Самая распространенная ошибка при выборе - покупка устройства с несколькими насадками для измельчения порошка, поскольку оно отличается высокой скоростью подачи. Мелкий порошок из радиального дозатора выгружается неравномерно; он скапливается, налипает на пластины с углублениями и заполняет бункер пылью, которая оседает после взвешивания. В конечном итоге еженедельная уборка обходится дешевле. Двухвентильные весы для взвешивания нетто со шнековой загрузкой и ступенью дозирования - это оптимальный вариант для взвешивания от 500 г до 5 кг.

Что мешает сигналу взвешивания на реальном полу

Я еще ни разу не встречал наполнителя, который не соответствовал бы своей жироустойчивости из-за плохого датчика веса. Его не хватает из-за растений, которые его окружают.

Вибрация от соседних машин

Упаковщик корпусов, компрессор или вилочный погрузчик, работающие на одной и той же плите, подключаются к весовой раме. Установите изолирующие крепления на отдельный цоколь такого размера, чтобы установленная собственная частота была значительно ниже частоты возбуждения. Никогда не крепите контрольные весы к той же раме, что и уплотнитель: я измерил перепад давления в 4 грамма на контрольных весах весом 1 кг только с помощью уплотнительной губки.

Сквозняки воздуха

Диффузор системы кондиционирования воздуха, расположенный над бункером для взвешивания, изменяет показания на 1 кг на несколько граммов, а сопло пылесборника, расположенное в метре от него, делает то же самое. Установите вытяжные экраны, перенаправьте диффузор и оставьте расстояние 1,5 м между зоной взвешивания и любым открытым местом вытяжки. Испытание в полевых условиях: положите на платформу тестовый груз весом 1 кг и наблюдайте за ним в течение двух минут при работающей установке.

Нарост и механическое сопротивление

Частички порошка на разгрузочной крышке, кронштейне тензодатчика и стенках бункера, а также пленка из продукта могут удерживать крышку приоткрытой. Задайте клапан с силиконовым или фторопластовым покрытием, систему продувки петли воздухом, соединения, которые не передают усилия, и автоматическую проверку тары каждые N циклов, чтобы машина самостоятельно улавливала накопление.

Время отстаивания фильтра

Цифровой фильтр регулирует уровень шума в зависимости от скорости. Фиксированное окно в 120 мс на демонстрационном дисплее отображается быстро, а затем отображается значение 3 г, поскольку ячейка не установилась. Используйте определение оседания на основе наклона, обычно это 180-250 мс для весов весом 1 кг нетто. Механическая подача в любом случае происходит медленнее, так что вы ничего не теряете.

Температурный дрейф

Тензодатчики измеряют температурный коэффициент на нулевой отметке и в диапазоне от 0 до 15°C, что вполне реально для установки при температуре 44°C и перепаде температур между днем и ночью в 15 К. Используйте элементы с температурной компенсацией, защищайте их от теплового излучения и периодически выполняйте документированное автоматическое обнуление, а не непрерывное отслеживание обнуления, что позволяет скрыть отклонение.

Ловушка при закупке: допустимый уровень, указанный как "при содержании ЖИРА", означает кондиционированный порошок без осадка. Укажите допустимый уровень SAT в контракте в соответствии с твой порошок и твой окружающий, с заявленным размером выборки и сигма-базисом.

Калибровка, отслеживаемость и регистрационный журнал

Надежность весов зависит от истории их калибровки. Чего я ожидаю от предприятия, которое пройдет аудит:

• Сертифицированные испытательные весы. Рабочий набор, соответствующий классу M1 OIML или выше, эталонный набор, соответствующий классу F1 или F2 в лаборатории контроля качества, сертификаты, которые можно получить в национальном институте метрологии. Спрашивайте сертификат, а не спецификацию весов.
• Определенная частота проверок. Нулевая проверка каждую смену, еженедельная проверка диапазона примерно на 50% и 100% от диапазона, полная калибровка каждые шесть-двенадцать месяцев и повторная калибровка после любой замены тензодатчика или механического удара.
• Записи. Таблицы SPC, журналы браковки и калибровки хранятся в течение определенного периода времени, обычно со сроком годности плюс один год в пищевых продуктах.
• Электронные записи, где это применимо. Если HMI записывает пакетные записи, клиент, деятельность которого регулируется законодательством США, ожидает поведения в соответствии с 21 CFR, часть 11: контрольный журнал о том, кто и когда изменил целевой вес, уникальные идентификаторы пользователей, отсутствие общих учетных записей. Подтвердите это на этапе запроса; модернизация системы контроля доступа в HMI сопряжена с трудностями.
• Контроль калибровки по стандарту ISO 9001. Оборудование идентифицировано, откалибровано в соответствии с отслеживаемыми стандартами, статус обозначен с помощью документированной процедуры отзыва, когда устройство выходит за допустимые пределы.

Региональные особенности: ЕС, Соединенные Штаты, страны Персидского залива и Юго-Восточной Азии

В Европейском союзе предварительная упаковка контролируется в соответствии со стандартами среднего веса и электронной маркировки, а сам прибор подпадает под действие Директивы по измерительным приборам (2014/32/EU), международными стандартами которой являются OIML R 87 и R 61. Немецкий или голландский клиент запросит сертификат уполномоченного органа и ваши данные SPC, прежде чем спросит о скорости.

В Соединенных Штатах требования к устройствам регулируются спецификациями и допусками, приведенными в руководстве NIST Handbook 44, которые приняты NCWM и соблюдаются государственными программами мер и весов, в то время как маркировка количества нетто находится в ведении FDA, а для мяса и птицы - Министерства сельского хозяйства США.

В странах Персидского залива продукция регистрируется национальными органами, такими как SFDA Саудовской Аравии или MOHAP ОАЭ, а законодательная метрология проходит через национальные органы по стандартизации, которые все больше соответствуют требованиям МОЗМ. Питание - это первый практический вопрос: в некоторых районах Саудовской Аравии напряжение составляет 380 В при частоте 60 Гц, в то время как в ОАЭ - 415 В при частоте 50 Гц, поэтому двигатели, приводы и тензодатчики должны быть настроены соответствующим образом. В Юго-Восточной Азии фармацевтические компании работают в соответствии с требованиями ВОЗ по GMP и PIC/S, а влажность - это враг: порошки, которые поступают в Роттердаме, могут стать мостом в Сурабае.

Инструкция по эксплуатации: 1 кг моющего средства в заливе при температуре 44 °C

На предприятии по упаковке моющих средств в Персидском заливе установлены двухвентильные линейные весы для взвешивания нетто на 1 кг, производительность 22 мешка в минуту, две смены, шесть дней. Летом температура окружающей среды в месте наполнения составляла 42-44 °C, а напряжение питания - 380 В / 60 Гц. На заводе были убеждены, что весы изношены: средняя загрузка составляла 1011,8 г при стандартном отклонении в 6,4 г, таким образом, выдавалось примерно 1,2% от каждого мешка.

За полтора дня мы выявили четыре причины: попадание жидкости из диффузора системы кондиционирования воздуха в бункеры для взвешивания, расположение пылесборника примерно в метре от зоны взвешивания, налипание моющего средства на выпускные клапаны, удерживающие их приоткрытыми, и фиксированное время выдерживания в течение 120 мс, при котором взвешивание производилось до того, как ячейка была заполнена. решено.

Ремонт обойдется дешевле, чем покупка новой машины: переставьте диффузор и установите вытяжные экраны, передвиньте датчик вытяжки, установите заслонки с покрытием с помощью продувочного воздуха на шарнирах, датчик осадки на основе угла наклона за 220 мс, тензодатчики с температурной компенсацией и еженедельную проверку размаха по сертифицированным весам M1. Впоследствии средний объем упаковки составил 1 003,4 г при σ = 1,9 г: из одного мешка извлекается 8,4 г, что составляет около 44 тонн в год, окупаемость составляет менее восьми месяцев. Тензодатчики никогда не были проблемой.

Вопросы метрологии мы решаем по телефонным запросам

Является ли ±1% таким же, как CV в 1%?
Нет. Уточните, к какой сигме относится эта цифра, при каком количестве взвешиваний, с каким продуктом и при каком весе наполнителя. Серьезный поставщик отправляет исходные данные, а не только процентное соотношение.

Могу ли я работать ближе к номиналу, если у меня есть контрольные весы?
Да, при условии, что у вас также есть записи. Обратная связь плюс документально подтвержденный SPC - это то, что позволяет вам использовать систему среднего веса вместо того, чтобы доводить каждую упаковку до номинального значения плюс 3σ.

Нужна ли мне многофункциональная насадка для пудры?
Обычно это не относится к мелкодисперсному порошку весом менее 1 кг. Многоголовочный дозатор рассчитан на сыпучие гранулы. Для получения однородного порошка лучше использовать шнек с тензодатчиком или весы-нетто со шнековой загрузкой сыпучих материалов, их легче чистить.

Как часто следует калибровать машину для взвешивания и фасовки порошка?
Нулевая проверка каждую смену, еженедельная проверка диапазона с использованием сертифицированных весов, полная калибровка каждые шесть-двенадцать месяцев и сразу же после любого удара током или замены компонентов.

Что на самом деле должны проверять FAT и SAT?
ЖИР на полу магазина с кондиционированным продуктом, не менее часа работы, 30 последовательных взвешиваний для каждого носика, среднее значение и σ указаны в отчете. СИДЕЛ у вас на полу с порошком и другими принадлежностями, та же статистика, не менее двух часов. Согласуйте оба набора цифр в контракте до того, как машина будет собрана.

А как насчет запасных частей и местного сервисного обслуживания?
Вот что выходит из строя: тензодатчики, приводы откидных створок и устройства подачи. Уточните время выполнения заказа для каждого из них, составлены ли HMI и руководства на английском языке и кто может прибыть на объект в течение недели. Я видел, как из-за трехнедельного ожидания тензодатчика предприятие теряло больше, чем когда-либо экономили контрольные весы.

Автор: Хелен Сюй (Helen Xu), главный инженер по промышленному применению

Хелен Сюй (Helen Xu) - главный инженер по промышленному применению с 9-летним опытом работы в области проектирования упаковочного оборудования и машин для розлива жидкостей, выбора модели оборудования и полной оптимизации производственных процессов на производственной линии. Он специализируется на предоставлении индивидуальных решений по упаковке и фасовке для фармацевтической, пищевой и химической промышленности, обладая большим практическим опытом в области соблюдения GMP, стандартов менеджмента качества ISO 9001 и интеграции крупномасштабных линий по производству фасовки и упаковки "под ключ".