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Sensores flexibles para todo tipo de cerveza

Los sensores IO-Link garantizan un proceso de elaboración óptimo

La cervecería regional Skanderborg Bryghus, en Skanderborg, Dinamarca, se caracteriza por su gran variedad de cervezas con características individuales. A diferencia de lo que es habitual en las grandes cervecerías comerciales, la empresa cuenta con el apoyo y la gestión de amantes de la cerveza que, en su mayoría, trabajan de forma voluntaria. La demanda fue tan grande que solo tres años después de su fundación fue necesario realizar una considerable ampliación de la fábrica. Y al mismo tiempo se introdujeron modernos sensores de ifm, en particular, para supervisar el gran número de tanques.

Allan Pedersen, director técnico de Skanderborg Bryghus que ha seguido la evolución de la empresa desde su nacimiento, relata lo siguiente: "Nuestra empresa comenzó en 2015 con una capacidad de fabricación de 125.000 litros de cerveza al año. En los años 2018 y 2019 ampliamos la mayor parte de la cervecería, alcanzado una capacidad de 4 millones de litros al año".

GEA fue la empresa encargada de acometer la amplia expansión de la planta. Kåre Hjortkjær, GEA Dinamarca, fue el responsable de la obra eléctrica. "GEA es una empresa de ingeniería que opera a nivel mundial. Fabricamos plantas de procesamiento en una amplia gama de sectores. En este proyecto desarrollamos una fábrica de cerveza completamente nueva.

Nosotros mismos nos encargamos de seleccionar todos los sensores para la cervecería, que no tenía ninguna preferencia concreta de marcas. Eso sí, el precio fue determinante para tomar una decisión. Todos los factores que consideramos apuntaban a la empresa ifm.

Seleccionamos los sensores necesarios para la supervisión de procesos debido a su flexibilidad y nos centramos en el diseño aséptico. Por ejemplo, uno de los requisitos consistía en detectar el nivel en un recipiente y poder diferenciar entre cerveza y líquidos CIP. Nos decidimos por los sensores de ifm porque conocemos la compañía desde hace muchos años por su buena y estrecha cooperación.

En cada tanque medimos la presión y la temperatura en varios puntos y también controlamos el nivel de llenado. Para ello hemos instalado varios sensores de ifm en cada tanque. El controlador visualiza cuánta cerveza hay en el tanque y qué temperatura tiene.
Los numerosos sensores permiten llevar a cabo el proceso de fabricación de cerveza de forma totalmente automática, de modo que la producción pueda controlarse con un mínimo de personal".

Allan Pedersen añade que "GEA instaló más de 300 sensores de ifm,
que se pueden ajustar, calibrar y supervisar de forma remota a través de IO-Link. Nos complace haber podido utilizar una solución integral de un proveedor en lugar de tener que comprar tecnología de diferentes fabricantes".

La mayoría de los sensores de ifm se encuentran en un gran número de tanques. Existen tres tipos de sensores que se utilizan frecuentemente.

Sensor de presión resistente para un proceso seguro

Para garantizar la seguridad en el proceso de elaboración de la cerveza, se emplean sensores de presión para detectar el nivel hidrostático (izquierda) y transmisores de temperatura (derecha).

Un sensor de presión de ifm del tipo PI2795 está instalado en el fondo del tanque. El nivel se determina mediante la presión hidrostática que la cerveza en el tanque ejerce sobre la célula de medición. El rango de medición del sensor es de -1 a 4 bar, con pasos de 0,005 bar. El valor de medición se transmite al controlador de la planta a través de una señal analógica o mediante IO-Link. Ya que se conoce la geometría del tanque, el controlador calcula la cantidad exacta de llenado en litros a partir de la presión medida.
Para su uso especial en aplicaciones alimentarias, la célula de medición está montada de forma rasante en la conexión de proceso, lo que impide que se formen depósitos en el punto de medición y permite una limpieza sin dejar residuos, por ejemplo, durante la limpieza CIP. Una característica importante para la fábrica de cerveza es que el sensor es apto para temperaturas del fluido hasta 80 ºC. La carcasa del sensor es de acero inoxidable y tiene un grado de protección IP 68 / 69K. Por tanto, es resistente incluso a la limpieza a alta presión con agentes de limpieza agresivos.

El sensor de nivel inteligente que asegura la fiabilidad del proceso

El sensor de nivel LMT de ifm como protección contra el desbordamiento en la parte superior del tanque.

El LMT 102 es un sensor electrónico de nivel límite para aplicaciones asépticas. Si está instalado en el fondo del tanque, señala el nivel vacío; si se encuentra en la parte superior, sirve como protección de desbordamiento. Además, el sensor tiene una segunda función: puede distinguir entre los distintos fluidos. Aquí, en la fábrica de cerveza, esto significa que el sensor detecta si hay cerveza o líquido CIP en el tanque. Además de la detección del nivel límite, esta información añade una característica adicional de seguridad en el proceso, ya que permite descartar de forma fiable una mezcla de producto y líquido de limpieza.
Especialmente en la industria alimentaria, los residuos adheridos y la espuma dificultan a menudo una detección eficaz del nivel. A diferencia de las horquillas vibratorias empleadas a menudo, el sensor electrónico de nivel límite de ifm LMT omite los residuos adheridos. En el proceso de elaboración de la cerveza, esto asegura que la espuma no perjudique la detección de nivel.
La superficie lisa de la punta PEEK no da prácticamente opción a que se adhieran la suciedad ni los residuos del fluido. Además, los materiales de alta calidad como el acero inoxidable y PEEK cumplen con todos los elevados requisitos de las zonas asépticas. La estanqueidad con membrana rasante se consigue presionando la sonda de medición contra el chaflán metálico de estanqueidad del adaptador. De este modo se evitan los espacios muertos y la acumulación de suciedad. Las homologaciones tales como EHEDG y 3A certifican la conformidad con la industria alimentaria.

Sensor de temperatura preciso para aplicaciones exigentes

La temperatura de la cerveza se supervisa con precisión en la parte superior, central e inferior del tanque mediante transmisores de temperatura de ifm de la gama TA22, que se caracterizan por su alta precisión en todo el rango de temperaturas. Gracias a su alta respuesta dinámica, reaccionan muy rápido a los cambios de temperatura. Estos sensores también tienen un diseño aséptico para cumplir con los altos requisitos de la industria alimentaria y de bebidas.

IO-Link: el sistema perfecto para el control inteligente

Gracias a IO-Link, no solo se pueden supervisar fácilmente los valores de medición en la estación de control. También es posible parametrizar y diagnosticar cada uno de los sensores de forma centralizada.

Todos los sensores empleados en la fábrica de cerveza son compatibles con IO-Link. Esto tiene la ventaja de que pueden transmitir los valores medidos como señal analógica y también como valor digital, evitando, por ejemplo, las imprecisiones que pueden surgir cuando se utilizan convertidores A/D. Además, IO-Link permite realizar una parametrización completa y sencilla. Así, el sensor de nivel LMT puede ajustarse a diferentes fluidos a través de IO-Link. Con los sensores de presión se pueden ajustar desde el controlador los puntos de conmutación, entre otros parámetros. Esto ofrece la máxima flexibilidad, por ejemplo, al cambiar la formulación del producto.
Además, IO-Link transmite los datos de diagnóstico de los sensores al controlador. Así, el sensor de nivel LMT indica cuándo existe una acumulación excesiva de residuos que puedan impedir la detección o diferenciación fiable de los fluidos.

Un socio fuerte

Además de los productos de alto rendimiento, ifm también se distingue por su estrecho contacto con el cliente. Kåre Hjortkjær, de GEA, subraya que "ifm ha demostrado ser un valioso socio desde la fase de planificación hasta hoy. Nosotros conocemos el proceso e ifm conoce sus equipos, así que juntos podemos trabajar bien".

Allan Pedersen, de Skanderborg Bryghus, también resume la cooperación con ifm afirmando lo siguiente: "Trabajo con ifm desde 1999 y estoy muy satisfecho. Siempre recibimos apoyo e inspiración in situ para implementar nuestras aplicaciones de forma fácil y segura.

Conclusión

ifm ofrece una amplia gama de potentes sensores para supervisar los procesos en la fábrica de cerveza de forma fiable y económica. Los sensores IO-Link no solo ofrecen el máximo grado de automatización y seguridad, sino que también garantizan la calidad óptima del producto. Tanto los fabricantes como los clientes saben valorar el estrecho contacto que ifm mantiene con sus clientes haciendo gala de su lema "ifm - close to you!".