摘要 歸納了啤酒行業(yè)對(duì)流量?jī)x表的要求和電磁流量計(jì)的適應(yīng)性；闡述了啤酒生產(chǎn)過(guò)程的主要工藝，如麥汁生產(chǎn)、發(fā)酵、灌裝等對(duì)儀表的要求；提示應(yīng)用中需注意的事項(xiàng)，如操作工藝的影響、介質(zhì)中氣泡的影響以及傳感器凝露導(dǎo)致絕緣下降引起的故障等。

 

       目前，我國(guó)有近千家啤酒企業(yè)、1 500個(gè)啤酒品牌，這些企業(yè)的規(guī)模和管理千差萬(wàn)別，所使用的生產(chǎn)設(shè)備有進(jìn)口的，但較大數(shù)量是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，然而其設(shè)備的技術(shù)水平與國(guó)際同行相比還存在一定的差距。例如日本麒麟啤酒橫濱工場(chǎng)，2000年改建完成后，年產(chǎn)啤酒可達(dá)50萬(wàn)m3，共使用了近500臺(tái)電磁流量計(jì)[1]。而國(guó)內(nèi)的企業(yè)在自動(dòng)化控制方面的投入就弱了許多，以一個(gè)年產(chǎn)量位居國(guó)內(nèi)前三名的啤酒品牌為例，其中一個(gè)日產(chǎn)啤酒設(shè)計(jì)能力5 000m3（年產(chǎn)量20多萬(wàn)m3）生產(chǎn)基地，僅用30幾臺(tái)電磁流量計(jì)（指直接用于啤酒生產(chǎn)工藝，不涉及其它輔助工藝），此中不難看到目前我國(guó)啤酒行業(yè)與國(guó)外企業(yè)自動(dòng)化水平有多大的差距。

 

       對(duì)目前生產(chǎn)和日后擴(kuò)大發(fā)展中所需的各類(lèi)儀表，應(yīng)全面、綜合地考慮行業(yè)的特殊性以及不同對(duì)象儀表在使用、維護(hù)和生產(chǎn)工藝的具體要求，正確選取。這是保證產(chǎn)品質(zhì)量和儀表本體正確安全運(yùn)行極其重要的工作內(nèi)容，將對(duì)日后實(shí)際工作帶來(lái)莫大的好處。

 

       啤酒行業(yè)生產(chǎn)工藝中的物料和產(chǎn)品的流量計(jì)量為眾企業(yè)所重視，特別是所使用的液體流量測(cè)量?jī)x表，與一般企業(yè)又有所不同，有其特殊的要求，例如必須避免細(xì)菌的繁殖、便于頻繁清洗和承受較高溫度條件具有腐蝕性的堿水和雙氧水等的消毒，具體要求如下：

 

①傳感器測(cè)量回路簡(jiǎn)單，沒(méi)有阻流件和容易潴留介質(zhì)的部位；

 

②所有和介質(zhì)接觸的部件材料符合食品衛(wèi)生的要求，諸如符合FDA（美國(guó)食品及醫(yī)藥管理局）、EHEDG（歐洲衛(wèi)生設(shè)備設(shè)計(jì)組織）的要求等；

 

③與介質(zhì)接觸部件能承受蒸汽、堿水和雙氧水清洗時(shí)溫度潰擊和腐蝕作用；

 

④用于灌裝工藝時(shí)要具有快速響應(yīng)性能和較高的測(cè)量精度；

 

⑤能適應(yīng)低溫（在2℃左右）和潮濕的工作環(huán)境。在眾多液體流量?jī)x表產(chǎn)品中，電磁流量計(jì)能滿(mǎn)足上述要求，并且其價(jià)格日益下降從而得到廣大啤酒行業(yè)中用戶(hù)的認(rèn)可，從而在實(shí)際應(yīng)用中占有較大的比例。本文結(jié)合筆者在日常工作中所遇到的一些實(shí)例，就電磁流量計(jì)在啤酒行業(yè)的選型、運(yùn)行和日常維護(hù)等應(yīng)用方面的問(wèn)題作一討論。

 

1 電磁流量計(jì)原理

 

       電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，在一內(nèi)徑為D，內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的非導(dǎo)磁性測(cè)量管內(nèi)，液態(tài)的具有導(dǎo)電性被測(cè)介質(zhì)以v的速度流動(dòng),則在與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)U。

 

2 啤酒生產(chǎn)工藝中流量計(jì)的使用

 

       圖2所示的是啤酒生產(chǎn)的主要工藝流程，為在生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行有效控制，需對(duì)中間原料——麥汁，半成品中的清酒，高濃度稀釋工藝中的原汁酒、無(wú)菌碳酸水，最終的成品灌裝以及生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行計(jì)量和控制。

 

       原料配備：啤酒生產(chǎn)原料制備過(guò)程中，主要測(cè)量參數(shù)是重量和物位，無(wú)重要流量測(cè)量點(diǎn)，故不在此展開(kāi)討論。

 

       麥汁生產(chǎn)：麥汁是啤酒生產(chǎn)的重要中間原料，對(duì)其進(jìn)行計(jì)量涉及到前后工藝（車(chē)間）之間的交接結(jié)算，極其重要。尤其是前后工藝車(chē)間分開(kāi)核算時(shí)，計(jì)量結(jié)果關(guān)系到各自生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的完成，故這一測(cè)量點(diǎn)是十分重要和敏感的,準(zhǔn)確是其首要指標(biāo)。麥汁有一定的粘度，但對(duì)于電磁流量計(jì)的測(cè)量不存在困難，需要考慮的是工藝過(guò)程中的消毒，用在該測(cè)量點(diǎn)的流量計(jì)可考慮采用PTFE襯里（或PFA）和不銹鋼材料電極的電磁流量計(jì)，它能夠防止稀的雙氧水、堿水的腐蝕，通?？趶皆?0～100mm之間，可根據(jù)流量和相配的工藝管道來(lái)確定流量計(jì)的口徑。

 

       發(fā)酵：發(fā)酵、過(guò)濾后的清酒，將通過(guò)管路輸往下道工序——包裝，同樣涉及到兩個(gè)部門(mén)的計(jì)量交接，對(duì)清酒準(zhǔn)確計(jì)量也是極其重要的，否則將引起不必要的糾紛。對(duì)流量計(jì)的要求與麥汁計(jì)量相似。