الضوضاء من المخاطر المهنية الشائعة في مصانع تجهيز الأغذية، بدءًا من الألواح الاهتزازية وصولًا إلى الدوارات الميكانيكية، والأجزاء الثابتة، والمراوح، والناقلات، والمضخات، والضواغط، وأجهزة التكديس، والرافعات الشوكية. إضافةً إلى ذلك، قد تؤثر بعض الاضطرابات الصوتية الأقل وضوحًا على أداء معدات الكشف عن المعادن وفحص الوزن شديدة الحساسية. ومن أكثرها إهمالًا حلقات التأريض ومحركات الدفع الكهربائية.
يقوم جيسون لو، مسؤول دعم التطبيقات التقنية في شركة Fanchi Technology، بدراسة أسباب وتأثير هذه الاضطرابات والتدابير التي يمكن تنفيذها للحد من تداخل الضوضاء.
هناك العديد من العوامل التي تحدد الحساسية النظرية لـجهاز كشف المعادنمن بينها حجم فتحة العدسة (كلما صغرت، صغر حجم قطعة المعدن التي يُمكن اكتشافها)، ونوع المعدن، وتأثير المنتج، واتجاه المنتج والملوث أثناء مرورهما عبر الكاشف. ومع ذلك، قد تؤثر الظروف البيئية أيضًا على الأداء، مثل التداخل الكهربائي المحمول جوًا (الكهرباء الساكنة أو الراديوية أو حلقات الأرض)، والاهتزازات (مثل حركة المعدن)، وتقلبات درجات الحرارة (مثل الأفران أو أنفاق التبريد).
تتميز أجهزة الكشف عن المعادن الرقمية من الشركة بميزات فريدة مثل هيكل مناعة الضوضاء والمرشحات الرقمية التي يمكنها قمع بعض ضوضاء التداخل هذه، الأمر الذي قد يتطلب خلاف ذلك تقليل مستويات الحساسية يدويًا.
تشمل المصادر الرئيسية للتداخل الكهرومغناطيسي وتداخل الترددات الراديوية محركات المحركات الكهربائية - على سبيل المثال محركات التردد المتغير ومحركات المؤازرة، وكابلات المحركات غير المحمية بشكل صحيح، وأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه، بما في ذلك أجهزة اللاسلكي، وحلقات الأرض، والمقاولات الكهربائية والتفريغ الساكن.
ردود الفعل من حلقة الأرض
يُعدّ التحدي الأكثر شيوعًا الذي يواجهه مهندسو شركة فانشي مشكلة شائعة في مصانع الأغذية، لا سيما في خطوط المعالجة الشاملة التي تتضمن الروبوتات، والتعبئة، والتغليف التدفقي، والناقلات. يمكن أن تؤثر تأثيرات التداخل الكهرومغناطيسي سلبًا على أداء أجهزة الكشف عن المعادن، مما يؤدي إلى اكتشافات خاطئة ورفض خاطئ للمنتجات، وبالتالي زيادة مخاطر سلامة الأغذية.
يقول جيسون: "تميل آلات التعبئة والتغليف مثل آلات التغليف التدفقية وأحزمة النقل إلى أن تكون السبب الأكبر في مشكلات الحلقة الأرضية بسبب التثبيتات والبكرات البالية أو الفضفاضة".
تحدث تغذية راجعة لحلقة التأريض عندما تترابط أي أجزاء معدنية قريبة من الكاشف لتكوين حلقة موصلة، على سبيل المثال، أسطوانة خاملة غير معزولة بشكل صحيح على أحد جانبي الإطار، كما يلاحظ جيسون. ويوضح: "تتشكل حلقة تسمح بتدفق التيار الكهربائي المستحث. وهذا بدوره قد يُسبب تشويشًا في الإشارة، مما يُعطل إشارة الكشف عن المعادن، ويُسبب مشاكل في المعالجة، مثل رفض المنتج بشكل خاطئ".
الموجات الراديوية
قابلية الإصابةجهاز كشف المعادنيعتمد التداخل المغناطيسي أو الكهرومغناطيسي بشكل كبير على حساسيته وعرض نطاق الكشف. إذا كان أحد أجهزة الكشف عن المعادن يرسل ترددًا مشابهًا لجهاز آخر في بيئة مصنع مزدحمة، فمن المرجح أن يحدث تداخل بينهما إذا وُضعا بالقرب من بعضهما. لمنع حدوث ذلك، توصي شركة فانشي بتباعد أجهزة الكشف عن المعادن بمسافة لا تقل عن أربعة أمتار، أو توزيع ترددات أجهزة الكشف بشكل متفاوت بحيث لا تكون متوازية بشكل مباشر.
نادرًا ما تُسبب أجهزة إرسال الموجات الطويلة والمتوسطة - مثل أجهزة اللاسلكي - مشاكل، شريطة عدم رفعها إلى أعلى درجة أو استخدامها على مقربة شديدة من جهاز استقبال ملف كاشف المعادن. حرصًا على السلامة، يُرجى تشغيل أجهزة اللاسلكي بثلاثة واط أو أقل.
يُشير جيسون إلى أن أجهزة الاتصالات الرقمية، كالهواتف الذكية مثلاً، تُصدر تداخلات ضوضاء أقل. "يعتمد الأمر على حساسية وحدة الملف، وقرب الجهاز من جهاز الكشف عن المعادن. لكن نادرًا ما تكون الأجهزة المحمولة على نفس النطاق الترددي لمعدات المعالجة، لذا فالمشكلة أقل وطأة."
استكشاف الأخطاء وإصلاحها الثابتة
يمكن أن تؤثر تأثيرات EMI سلبًا على أداءأجهزة كشف المعادن
أي حركات طفيفة في التركيب الميكانيكي لأجهزة كشف المعادن، تُسبب اهتزازات طفيفة، قد تُؤدي أيضًا إلى رفض خاطئ. ويشير جيسون إلى أن تراكم الكهرباء الساكنة يزداد احتماله في تطبيقات الكشف عن المعادن بالجاذبية والرأسي إذا لم تُؤرَّض الأنابيب بشكل صحيح.
قد يُسبب وضع جهاز كشف المعادن في طابق الميزانين مشاكل محتملة، لا سيما الضوضاء الميكانيكية، خاصةً من المزالق والقواديس والناقلات. يقول جيسون: "أجهزة كشف المعادن المُعدّة لفحص المنتجات الرطبة تكون عادةً أكثر حساسية لهذا النوع من الاهتزاز والضوضاء".
لضمان أعلى مستويات الأداء وتجنب الاهتزاز، يجب لحام جميع هياكل الدعم وأجهزة الرفض. كما تتجنب شركة Fanchi استخدام مواد أحزمة مضادة للكهرباء الساكنة، لأنها قد تُضعف أداء كاشف المعادن.
يُعدّ تحديد مصدر المشكلة بسرعة ودقة أمرًا بالغ الأهمية، إذ يُمكن أن يُؤدي التداخل المستمر في خطوط المعالجة الآلية إلى انقطاع الخدمة. تستطيع شركة Fanchi نشر وحدة استشعار لتتبع مصدر التداخل الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية القريبة بسرعة. وكما هو الحال مع الهوائي، يقيس القرص الأبيض الأطوال الموجية، ويُمكنه تحديد مصدر الترددات المتنافسة بسرعة. باستخدام هذه المعلومات، يُمكن للمهندسين حجب أو كبت أو تغيير مسار الانبعاثات.
توفر فانشي أيضًا خيار الترقية إلى مُذبذب عالي الجهد. في بيئات الإنتاج عالية الضوضاء، بما في ذلك المصانع عالية الأتمتة، يجعل هذا الحل كاشف المعادن فانشي المصدر الرئيسي للضوضاء.
سهل الاستخدام
تُمكّن ميزات Fanchi، مثل التعلم الآلي والمعايرة أحادية المسار، من إعداد النظام بدقة في ثوانٍ معدودة، مع تجنب الأخطاء البشرية. إضافةً إلى ذلك، يُمكن لهيكل مُقاومة الضوضاء المُدمج - المُضمن كمعيار أساسي في جميع أجهزة Fanchi الرقمية للكشف عن المعادن - أن يُقلل بشكل كبير من آثار الضوضاء الكهربائية الخارجية، مما يُقلل من حالات رفض المنتجات الخاطئة.
يختتم جيسون قائلاً: "من المستحيل القضاء تمامًا على تداخل الضوضاء في بيئات الإنتاج. ومع ذلك، باتخاذ هذه الاحتياطات والاستعانة بإرشادات الخبراء، يمكن لمهندسينا تقليل ارتداد التداخل الكهرومغناطيسي بشكل كبير وضمان عدم المساس بأداء وحساسية الكشف عن المعادن."
وقت النشر: ٢٨ فبراير ٢٠٢٤