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Introducción a los sensores sanitarios

Sensor sanitario: Un sensor sanitario es un dispositivo que mide temperatura, flujo o presión en un entorno en el que los productos serán para consumo humano.

En aplicaciones industriales típicas, las mediciones de parámetros como temperatura, flujo, nivel o presión simplemente implican encontrar un dispositivo con las especificaciones correctas que esté diseñado para ofrecer una durabilidad razonable y una vida satisfactoria en su entorno de operación. El rango de medición necesario y las inquietudes ambientales especiales, como exposición a los líquidos o gases corrosivos ayudan a estrechar las opciones. Cuando en estas mediciones hay implicados productos para consumo humano, surge un juego de requisitos adicional. En este campo, la contaminación del producto puede llevar a responsabilidad por el producto así como a daño al usuario final. Aquí es donde entran las normas sanitarias 3-A. A diferencia de otros tipos de estándares, el equipo que tiene el símbolo 3-A ha demostrado cumplir ciertas normas de material, diseño y fabricación en cuanto a facilidad de limpieza.

Prevenir la contaminación
La barra lateral muestra apenas unas cuantas de las aplicaciones típicas en las que se deben usar sensores sanitarios para proteger los productos finales de la contaminación inadvertida. Como puede ver, el intervalo de productos que requieren procesamiento sanitario es amplio, y podemos usar estos productos y beneficiarnos del uso de los dispositivos de detección sanitaria.
Desde un punto de vista de la seguridad, un enfoque clave del diseño de un sensor sanitario, además de la funcionalidad, es mantener la esterilidad y evitar la contaminación del producto. Hay tres factores clave que contribuyen a alcanzar esta meta la superficie expuesta del sensor, el diseño mecánico y el método de instalación, y la facilidad con la que el sensor se puede limpiar a fondo. Consideremos cada uno de estos factores.

La superficie del sensor
APLICACIONES PARA SENSORES SANITARIOS
Productos lácteos: Leche, queso, yogurt, helado
Productos alimenticios: Jarabe, jalea, salsas, sopas, aceites
Bebidas: Gaseosa, jugo de fruta, cerveza, agua
Productos farmacéuticos: Medicamentos, ungüentos, soluciones
Cosméticos: Cremas, lociones, lápiz labial
Cualquier consumible o producto aplicado para el cual se deba evitar la contaminación.
Las normas sanitarias 3-A especifican las propiedades requeridas de una superficie del sensor en contacto con el producto. Puede ocurrir contaminación desde el material de proceso que se adhiere a la superficie del sensor y sirve como un campo de cultivo para los microbios. En consecuencia, las superficies de contacto deben ser muy lisas, no porosas y se deben limpiar fácilmente. Además, deben ser no reactivas y no contaminantes. La resistencia a la corrosión también es muy importante puesto que la corrosión puede llevar a desconchamiento en el que la contaminación se puede incrustar.

Diseño e instalación
La configuración mecánica del dispositivo de detección donde está expuesto al producto que se puede procesar puede introducir oportunidades para la contaminación. Para cumplir las normas 3-A, el sensor debe estar hecho con materiales resistentes a la corrosión ensamblados usando procesos aceptados y estar diseñado con características que no atrapen escombro y alienten el crecimiento microbiano. En la ubicación de instalación es deseable evitar o minimizar las zonas estancadas en los conductos de fluido en las cuales el producto puede quedar atrapado y permanecer después de que el sistema esté drenado. En el caso de productos que sean pegajosos o tengan una alta viscosidad, estas áreas pueden ser difíciles de limpiar. Los descentramientos de conduit y las conexiones en T necesarias para instalar un sensor pueden producir estas zonas estancadas.

Factibilidad de limpieza
Para lograr eficiencia en el proceso, lo mejor es poder lavar el sistema entre tandas sin tener que eliminar los sensores. Esto se llamada "limpieza en el lugar" o CIP. Los sensores que requieren limpieza manual e inspección aumentan el tiempo de respuesta entre lotes y aumentan los costos de mano de obra. Este aumento en el manejo también puede lleva a un mayor riesgo de contaminación.

Aunque típicamente no pensamos mucho en eso, cualquier persona que come, bebe, toma medicina o usa cosméticos se beneficia de los dispositivos de detección y medición especializados que se usan en la manufactura de estos productos. Al combinar nuestra experiencia en diseño y desarrollo de sensores, con la nueva tecnología y disponibilidad de producto y asistencia de líderes en la industria, OMEGA puede ser su proveedor de productos de detección sanitaria con tecnología de punta que asegure el mejor resultado posible en cualquiera de estos procesos importantes y cruciales.
Tipos de sensores sanitarios
A continuación está una reseña de los tipos de sensores sanitarios más frecuentes que se usan para aplicaciones de control de temperatura, presión, flujo y nivel. OMEGA® proporciona una amplia línea de sensores sanitarios 3-A y usaremos ejemplos de nuestras líneas de productos con fines de ilustración. OMEGA también ofrece productos únicos para conectividad inalámbrica que pueden simplificar de manera importante la instalación y el mantenimiento del sensor.

Sensores RTD sanitarios PRS-NB9W Sensores de temperatura
Uno de los dispositivos de medición de temperatura 3-A más sencillos y menos costosos es el termómetro de carátula. Sin embargo, estos sensores están limitados a situaciones en las cuales se usa monitoreo manual y los requisitos de precisión no son muy estrictos.
El dispositivo más preciso y más popular para control de temperatura de proceso es el RTD (detector termométrico de resistencia), modelo PRS-3-100-A-H-0600-D1-NB9W que se muestra a la izquierda). Se puede proporcionar un RTD que cumple las normas sanitarias 3-A en la forma de una sonda para inmersión directa (y tiempo de respuesta más breve) o puede estar encerrado en un pozo termométrico para darle protección mecánica y facilidad de reemplazo. Los sensores RTD de inmersión directa se proporcionan con diseños de sonda recta o escalonada dependiendo del tiempo de respuesta y las condiciones de flujo del proceso. Las superficies húmedas son de acero inoxidable 316L y son muy pulidas para cumplir con los requisitos de 3-A. Estos sensores también se suministran con cabezas de conexión tradicionales, conexiones M12, cables de extensión integrales o funciones inalámbricas para facilitar la instalación.
Transductores de presión sanitarios PX792 Transmisores de presión
El artículo que se muestra a la izquierda es un transductor de presión sanitario 3-A. Este dispositivo se usa típicamente en aplicaciones de lácteos, procesamiento de alimentos, farmacéuticas y de biotecnología. La construcción es totalmente de acero inoxidable con acabado electropulido. Esta unidad está diseñada para operación de limpieza in situ (clean in place, CIP). Este sensor usa tecnología de película delgada que es conocida por su fiabilidad y precisión. Está calibrado según los estándares NIST. El bajo tiempo de respuesta de 5 milisegundos garantiza un estrecho control de proceso. La lectura se envía mediante una señal de salida de 1 a 5 Vdc o un lazo de corriente de 4 a 20 mA.
Caudalímetro  de turbina serie FTB400A Caudalímetro de turbina
Los caudalímetros de turbina sanitarios, como el FTB400A (en Inglés), se usan en el procesamiento de líquidos y bebidas. También se encuentran en aplicaciones que requieren pasteurización y se pueden usar para materiales más espesos como salsa catsup y chocolate. Las unidades se ofrecen en tamaños que van de ¼ a 3" de diámetro. Este tipo de sensor cubre rangos de flujo desde una fracción de galón por minuto (GPM) a cientos de GPM. El diseño del caudalímetro y sus materiales de construcción son adecuados para el sistema de limpieza in situ (clean in place, CIP).
Calentadores de inmersión sobre el lado serie PTH para tanques de recubrimiento electrolítico Transmisores de flujo e interruptores
El transmisor/interruptor modelo FSW-9000 monitorea la velocidad de flujo del producto basándose en el principio de que la dispersión térmica entre los RTD calentado y sin calentar sumergidos en el producto. Genera una señal de salida analógica correspondiente al caudal e incluye una característica de punto de ajuste que puede señalar a un controlador de proceso u operador cuando se logra un flujo especificado. Si no se requiere una medición de flujo real, se puede usar un interruptor de flujo más sencillo para señalar cuándo se alcanza el punto de ajuste del caudal.
Calentador de tanque portátil CH-OTS Monitoreo de nivel
En procesos que usen una cuba u otro contenedor grande, el nivel de llenado se puede medir con exactitud con sensores sin contacto. Estos reemplazan los dispositivos de capacitancia o de tipo flotador que requieren inmersión en el producto. El LVU1500, a la izquierda, muestra un transmisor de nivel ultrasónico. Esta unidad emite pulsos ultrasónicos que se reflejan en la interfaz aire-líquido para detectar y medir el nivel de llenado. Para situaciones en las que la espuma, el polvo o los vapores interfieren con las mediciones ultrasónicas, se puede usar un transmisor de nivel a base de radar como el LVRD500 (en Inglés).
Calentador de tanque portátil CH-OTS Opciones de conectividad inalámbrica
Una mejora adicional a las aplicaciones de sensor sanitario es mediante el uso de tecnología inalámbrica para transmitir datos de medición. Aquí OMEGA tiene un amplio rango de productos que simplifican la instalación y el mantenimiento, así como software analítico y de control para mejorar el control y el monitoreo del proceso. El UWRTD-NB9W (en Inglés) es una unidad RTD a inalámbrico que transmite mediciones a un receptor correspondiente que puede manejar hasta 48 canales. El software registra los datos y proporciona señales de control de proceso.

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