Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции
Проанализированы методы контроля герметичности закупоренных консервных банок. Особое внимание направлено на развитие основных методов контроля герметичности в патентных материалах. Установлены функциональные особенности и требования к эффективной автоматизированной системе контроля герметичности. In...
Saved in:
| Published in: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115921 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции / И.П. Завальнюк // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2015. — № 2. — С. 54-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860164928959152128 |
|---|---|
| author | Завальнюк, И.П. |
| author_facet | Завальнюк, И.П. |
| citation_txt | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции / И.П. Завальнюк // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2015. — № 2. — С. 54-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description | Проанализированы методы контроля герметичности закупоренных консервных банок. Особое внимание направлено на развитие основных методов контроля герметичности в патентных материалах. Установлены функциональные особенности и требования к эффективной автоматизированной системе контроля герметичности.
In article is noted urgency to hermeticities occluded tin bank for provision of long keeping to agricultural product. Analyzed essence and defect of the production methods of the checking to hermeticities occluded tin bank. Attention is accented on development of the main methods of the checking to hermeticities in patent material. Functional particularities and requirements to efficient automated systems of the checking to hermeticities will installed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:56:24Z |
| format | Article |
| fulltext |
54 ТЕХНИЧЕСКАя ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2015
УДК 620.165.29: 664.93+664.8.036.5
КОНТРОль гЕРмЕТИЧНОсТИ ЗАКУПОРЕННых
КОНсЕРВНых БАНОК ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ
сЕльсКОхОЗЯйсТВЕННОй ПРОДУКцИИ
И. П. ЗАВАЛЬНЮК
херсон. гос. аграрный ун-т. 73006, г. херсон, ул. Розы люксембург, 23. E-mail: office@ksau.knherson.ua
Проанализированы методы контроля герметичности закупоренных консервных банок. Особое внимание направлено
на развитие основных методов контроля герметичности в патентных материалах. Установлены функциональные осо-
бенности и требования к эффективной автоматизированной системе контроля герметичности.
К л ю ч е в ы е с л о в а : герметичность, операции закатки, неразрушающий контроль, визуальный метод, пузырьковый
метод, манометрический метод, автоматизированная установка контроля герметичности
В соответствии с технологией переработки
сельскохозяйственной продукции консервы – это
герметически укупоренные и стерилизованные
продукты растительного или животного проис-
хождения, уложенные в жестяную или стеклян-
ную тару и предназначенные для длительного
хранения. Консервная тара должна быть герме-
тичной, коррозионностойкой, гигиеничной, иметь
высокие теплопроводность и теплостойкость,
прочность при минимальной массе и стоимости,
что обеспечит длительное сохранение доброкаче-
ственности продукта.
Перед использованием консервные банки про-
веряют на герметичность мокрым и сухим мето-
дами. Более целесообразен сухой метод проверки
на специальных машинах-тестерах, в которых в
банке создается избыточное давление или вакуум.
Негерметичные банки отбраковывают и направля-
ют на подпайку. стеклянную тару просматрива-
ют, отбирают бой, тару с трещинами, щербинами,
стрелками на дне, переворачивают вверх дном и
затем в течение 2…3 с воздействуют сжатым воз-
духом для выдувания стеклянной пыли и мелких
осколков, прилипших к стенкам тары.
В консервированных изделиях могут содер-
жаться микроорганизмы – бактерии, дрожжи и
плесени, которые попадают в консервные банки и
после стерилизации, проникая внутрь в негерме-
тичных местах.
Причинами негерметичности банок являются:
– плохое качество закаточного шва, как след-
ствие недостаточной отрегулированности закаточ-
ной машины;
– отклонения в линейных размерах банок, по-
ступающих на закатку;
– перекосы в фиксировании банок в ячейках
контроля;
– изнашивание герметизирующих прокладок.
Чтобы избежать брака и порчи консервов, по-
тери пищевой продукции, возникающих из-за на-
рушения целостности упаковки, низкого качества
герметизации, необходимо контролировать герме-
тичность упаковок. Для этой цели принято приме-
нять методы НК.
Рациональный метод контроля герметичности, а
также применяемую установку можно выбрать ис-
ходя из требований к необходимой производитель-
ности, надежности контроля, экономической рента-
бельности, безопасности, условий контроля и т.п.
целью работы является анализ особенностей
методов НК и функциональных возможностей
установок контроля герметичности закупоренных
консервных банок, используемых в пищевых тех-
нологиях в настоящее время.
Материалы и результаты исследований. В
соответствии с концепцией НК [1], герметичность
малогабаритных изделий в замкнутой оболоч-
ке массового производства, которыми и являют-
ся закупоренные консервные банки, должна кон-
тролироваться в ритме производства, а установки
для контроля герметичности, являющиеся частью
комплекса технологического оборудования, долж-
ны быть высокопроизводительными, автоматизи-
рованными и обеспечивать надежную отбраковку
негерметичных изделий.
Основные функции автоматизированных уста-
новок контроля герметичности (АУКг) состоят в
100 %-ном или выборочном контроле изделий на
герметичность и выбраковке изделий, не соответ-
ствующих требованиям технических условий по
степени герметичности.
функциональная схема типовой АУКг пока-
зана на рис. 1. Определяющими блоками АУКг
являются испытательный блок 2 и блок преобра-
зования величины утечки 5, который формирует
однозначно зависимый от величины утечки сиг-
нал, используемый в дальнейшем для обработки
© И. П. Завальнюк, 2015
55ТЕХНИЧЕСКАя ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2015
информации и воздействия на дополнительные
органы. Взаимосвязь работы всех блоков обеспе-
чивается микропроцессорным контроллером 6, в
состав которого входит в ряде случаев блок обра-
ботки информации, в том числе система компен-
сации фонового сигнала.
По результатам проверки изделий на герметич-
ность их общее количество N распределяется на
две группы: годные Nг и негерметичные Nδp. ме-
ханическая связь между блоками показана двой-
ными линиями, электрическая – линиями а1 – а6.
В производственных условиях герметичность
банок, закатанных на любом типе машин, исклю-
чая вакуум-закаточные, после закатки проверяют
методами [2], характеристика которых представ-
лены в таблице.
согласно данным, приведенным в [2], качество
работы закаточных машин проверяют не менее,
чем три раза за смену для каждой пары роликов.
Если в течение часа проверки количество негер-
метичных банок превышает 0,1 %, то закаточную
машину останавливают и переналаживают зака-
точный механизм.
следовательно, на перерабатывающих пред-
приятиях предусмотрен не сколько прямой кон-
троль готовой герметизированной продукции, но
и мониторинг качественной работы технологиче-
ского оборудования для ее производства.
Анализ описанных методов контроля герме-
тичности показывает, что в производственных
условиях широко используется ручной труд, ви-
зуальная оценка герметичности, операция кон-
троля длится значительное время по сравнению
с высокими и постоянно растущими темпами ра-
боты консервных линий. Рассмотренные методы
получили развитие благодаря современным до-
стижениям в области НК.
Рис. 1. функциональная схема АУКг: 1 – узел подачи изде-
лий на испытательную позицию для их фиксации и гермети-
зации; 2 – испытательный блок; 3 – контролируемый объект;
4 – блок разбраковки изделий по результатам контроля; 5 –
блок первичного преобразования величины утечки; 6 – ми-
кропроцессорный контроллер
Производственные методы контроля герметичности
1. Визуальный: герметичность контролируют путем внешнего осмотра закаточного шва, проводимого оператором непо-
средственно у конвейера. В жестяной таре можно выявить – пробоины, сквозные трещины, деформацию корпуса, некаче-
ственный продольный шов, вмятины на закаточном шве; в стеклянной – перекос крышек, трещины или скол стекла у зака-
точного шва, неполную посадку крышек относительно горловины банок.
Недостаток: обнаруживается только видимый брак.
2. Пузырьковый воздушный: контроль происходит в течение 50…60 с при движении банок в водяной ванне, окрашен-
ной внутри белой краской, хорошо освещенной и наполненной горячей водой (80…90 °с). Вследствие расширения воздуха
под действием нагревания у плохо герметизированных банок появляются воздушные пузырьки. Производительность около
8000 банок в час. Возможность метода ограничивается конструкцией, формой и материалом изделия, помещаемого в ем-
кость с водой. Порог чувствительности 1,3∙10–6 м3∙Па/с.
Недостатки: 1) невозможно обнаружить мельчайшие отверстия из-за незначительного давления воздуха, создаваемого
внутри банок во время прогрева в ванне; 2) плохо выявявляются мелкие отверстия, находящиеся в закаточном шве на стыке с
продольным швом сборной консервной банки или в самом шве.
Пузырьковый эфирный: метод используется в основном для проверки надежности закаточных машин. герметичность
швов проверяют по появлению пузырьков воздуха и паров эфира в водяной контрольной ванне, нагретой до 80…85 °с. сер-
ный эфир в количестве 5, 6 капель вводится в банку перед заполнением. Порог чувствительности 1,3∙10–6 м3∙Па/с.
Недостаток: применение серного эфира на предприятиях пищевой промышленности влечет нарушение санитарно-тех-
нической безопасности производства и работающего персонала.
3. Манометрический: метод является более совершенным и точным. Наличие течей определяют по показаниям мано-
метров, фиксирующих изменение величины давления контрольной воздушной среды в камере с контролируемой банкой в
течение некоторого промежутка времени. По данному принципу построены вертикальные или горизонтальные воздушные
и воздушно-водяные тестеры, состоящие из камер контроля банок, соединенных с вакуум-насосами или компрессорами.
Такие тестеры – высокопроизводительные автоматы, позволяющие контролировать 100…120 банок в мин. метод наклады-
вает жесткие требования к стабильности и равенству температуры окружающей среды и температуры самого изделия, что
весьма трудно обеспечить в производственных условиях. Порог чувствительности 1,3∙10–6 м3∙Па/с.
Недостатки: 1) метод позволяет выявлять замкнутые изделия с микроскопическими дефектами и не позволяет – с более
крупными; 2) существует вероятность получения ошибочного результата, поскольку при контроле негерметичного изделия
в нем также повысится давление, причем до заданной величины и в процессе контрольной выдержки изменения давления
в камере не произойдет.
56 ТЕХНИЧЕСКАя ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2015
Заслуживают внимание следующие патентные
материалы.
Автором патента [3] развит пузырьковый ме-
тод контроля герметичности и предложен ком-
плекс автоматизированного контроля герметич-
ности консервных банок. Предлагаемая установка
содержит ванну с жидкостью, конический рабо-
чий элемент, расположенный в жидкости, источ-
ник освещения, фотореле с фотоприемником и
манипулятор. манипулятор оборудован захватом,
выполненным в виде подвижных конических кле-
щевых элементов с боковыми пластинами, и со-
держит приводы конических элементов захвата.
фотореле предназначено для управления указан-
ными приводами. В ванне с жидкостью установ-
лено термореле, выходной сигнал которого ис-
пользуется для управления исполнительным
устройством, обеспечивающим регулирование
подачи пара в ванну с целью поддержания требуе-
мой температуры жидкости.
манометрический метод контроля совершен-
ствуется автором работы [4], целью которого было
создание достоверного неразрушающего способа
контроля герметичности укупоренных изделий,
использующего результаты измерений давления в
камере. эта цель достигается тем, что в герметич-
ную камеру (рис. 2) с укупоренным изделием по-
дают или откачивают из нее строго определенное
количество газа.
О герметичности делают вывод путем сравне-
ния давления в камере с его контрольным значе-
нием, которое предварительно определяют при
тех же условиях путем измерения давления в ка-
мере при установке в нее эталонного изделия.
Однако в данной работе не рассматривает-
ся возможность автоматизации контроля герме-
тичности, что предусмотрено в изобретении [5].
Предложенный способ контроля герметичности
металлических банок с пищевыми продуктами
включает нагревание банки с продуктом до тем-
пературы 85±2 ºс и индикацию локальных выде-
лений на закаточных швах. Причем индикация
осуществляется по неоднородности цвета по-
верхности банки с помощью системы техниче-
ского зрения. При этом видеосъемка движущей-
ся банки проводится одновременно с двух сторон
поворачивающимися вокруг своей оси видеока-
мерами (рис. 3).
На основании обработки полученной видеоин-
формации автоматически производится отбраков-
ка банки с помощью соответствующей подсисте-
мы, которая обеспечивает удаление с помощью
толкателя дефектных банок с транспортера в на-
копитель. Подсистема сигнализации информирует
оператора световым и звуковым сигналами о на-
личии и количестве бракованных банок.
Пример использования системы контроля гер-
метичности на основе средств технического зре-
ния при производстве пищевых консервов описан
в патенте на полезную модель [6]. Предложенный
вариант линии для производства рыбных кон-
сервов позволяет заменить выборочный ручной
контроль герметичности банок автоматическим
контролем всех банок. При этом практически ис-
ключается пропуск невыявленных негерметичных
Рис. 2. схема установки для реализации манометрического
способа контроля: 1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – герметичная
камера; 4 – манометр; 5 – шланг; сообщающий подпоршне-
вую полость цилиндра с камерой; 6 – укупоренное изделие
Рис. 3. схема изменения взаимного положения видеокамеры и
контролируемой банки: 1 – контролируемая поверхность банки; 2
– видеокамера; 3 – ленточный транспортер; 4 – конечная позиция
банки в цикле видеосъемки; 5 – средняя позиция банки в цикле
видеосъемки; 6 – начальная позиция банки в цикле видеосъемки;
α – угол поворота видеокамеры; S – направление движения ленточ-
ного транспортера
57ТЕХНИЧЕСКАя ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №2, 2015
банок ввиду того, что предварительно создают ус-
ловия для протечек на банках, используя вакуу-
мирование автоклава, что создает необходимый
перепад давления, вызывающий протечки, легко
обнаруживаемые системой технического зрения.
Вывод
Представленные патентно-информационные
материалы показали, что задачей дальнейших ис-
следований является совершенствование суще-
ствующих методов контроля герметичности за-
купоренных консервных банок с целью создания
эффективной автоматизированной системы кон-
троля герметичности, которая:
1) позволила бы минимизировать недостатки,
повысить точность существующих методов кон-
троля герметичности и исключить влияние чело-
веческого фактора на результат контроля;
2) должна быть неотъемлемой частью техноло-
гической линии производства консервов, посколь-
ку продолжительность процесса с момента закат-
ки до начала стерилизации не должна превышать
30 мин;
3) обладала бы возможностью функциониро-
вания в специфических условиях консервного
производства – высокая температура, влажность,
зажиренность – в случае производства мясных
консервов.
1. Неразрушающий контроль: справ.: В 7 т. – Т.2: В 2 кн.
– м.: машиностроение, 2003. – 688 с. – Кн. 1: Кон-
троль герметичности / А.И. Евлампиев, Е.Д. Попов,
с.г. сажин и др.
2. Інструкція про порядок санітарно-технічного контролю
консервів на виробничих підприємствах, оптових базах, в
роздрібній торгівлі та на підприємствах громадського хар-
чування І 4.4.4.077-2001/ Затв. 07.11.2001 № 40. – 43 с.
3. Пат. 47139 Україна, мПК G01M 3/06. Комплекс автома-
тизованого контролю герметичності консервних банок /
І.м. Ощипок. – № 2001085545; Опубл. 17.06.2002, Бюл. № 6.
4. Пат. 2245530 РФ, мПК G01M 3/00. способ контроля гер-
метичности укупоренных изделий / А.Н. Ракшин, с.с. сер-
геев. – № 2003101685/28; Опубл. 27.01.2005, Бюл. № 3.
5. Пат. 2396529 РФ, мПК G01M 3/00. способ контроля
герметичности металлических банок с пищевыми про-
дуктами и устройство для его осуществления / Н.А. Дол-
гий, с.П. сердобинцев. – № 2009128944/28; Опубл.
10.08.2010, Бюл. №22.
6. Пат. 127589 РФ, мПК А22с 29/00, А23L3/00. линия
для производства рыбных консервов / Н.А. Долгий. –
№ 2012136523; Опубл. 10.05.2013, Бюл. № 20.
In article is noted urgency to hermeticities occluded tin bank for provision of long keeping to agricultural product. Analyzed
essence and defect of the production methods of the checking to hermeticities occluded tin bank. Attention is accented on
development of the main methods of the checking to hermeticities in patent material. Functional particularities and requirements
to efficient automated systems of the checking to hermeticities will installed.
K e y w o r d s : sealing, sealing operation, nondestructive testing, visual method, bubble method, manometric method, automated
setting of sealing control
Поступила в редакцию
05.10.2014
НОВА КНИГА
УДК 621.83/85+529.4
З. Т. Назарчук, В. Р. скальський, Є. П. Почапський. Технології відбору та опрацювання низькоенерге-
тичних діагностичних сигналів. / – Київ: Наук. думка, 2014. – 304 с.
У монографії викладено методологічні основі відбору та опрацювання низькоенергетичних емісійних сиг-
налів, які генеруються під час руйнування твердих тіл. Вони побудовані на розроблених нових теоретичних
підходах до ідентифікування таких сигналів на фоні завад, які існують в умовах технічного діагностування
елементів конструкцій. Запропоновано також нові алгоритми відбору та опрацю-
вання сигналів, що дозволили суттєво скоротити обсяги пам’яті оперативно-за-
пам’ятовуючих пристроїв вимірювальних діагностичних систем.
створене алгоритмічно-програмне забезпечення використано для побудови
сучасних технічних засобів оцінки ранніх стадій зародження та розвитку руйну-
вання різних конструкційних матеріалів. Їх структурні схеми і принципи функ-
ціонування приведені у монографії. Практичне використання розробок показало
високу ефективність проведення діагностичних робіт на реальному обладнанні
та елементах конструкцій тривалого експлуатування.
Для наукових співробітників, інженерів-дослідників, аспірантів, студентів
вищих навчальних закладів спеціальностей, які поєднані з технічним діагносту-
ванням та неруйнівними методами контролю, а також з механікою руйнування і
міцністю елементів конструкцій.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-115921 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3474 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:56:24Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Завальнюк, И.П. 2017-04-15T17:26:30Z 2017-04-15T17:26:30Z 2015 Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции / И.П. Завальнюк // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2015. — № 2. — С. 54-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0235-3474 DOI: doi.org/10.15407/tdnk2015.02.11 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115921 620.165.29: 664.93+664.8.036.5 Проанализированы методы контроля герметичности закупоренных консервных банок. Особое внимание направлено на развитие основных методов контроля герметичности в патентных материалах. Установлены функциональные особенности и требования к эффективной автоматизированной системе контроля герметичности. In article is noted urgency to hermeticities occluded tin bank for provision of long keeping to agricultural product. Analyzed essence and defect of the production methods of the checking to hermeticities occluded tin bank. Attention is accented on development of the main methods of the checking to hermeticities in patent material. Functional particularities and requirements to efficient automated systems of the checking to hermeticities will installed. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Техническая диагностика и неразрушающий контроль Производственный раздел Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции Monitoring the tightness of sealed cans at processing of agricultural products Article published earlier |
| spellingShingle | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции Завальнюк, И.П. Производственный раздел |
| title | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции |
| title_alt | Monitoring the tightness of sealed cans at processing of agricultural products |
| title_full | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции |
| title_fullStr | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции |
| title_full_unstemmed | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции |
| title_short | Контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции |
| title_sort | контроль герметичности закупоренных консервных банок при переработке сельскохозяйственной продукции |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/115921 |
| work_keys_str_mv | AT zavalʹnûkip kontrolʹgermetičnostizakuporennyhkonservnyhbanokpripererabotkeselʹskohozâistvennoiprodukcii AT zavalʹnûkip monitoringthetightnessofsealedcansatprocessingofagriculturalproducts |