引言
变送器是食品与药品生产设备过程监控的重要部件。随着我国生产工艺与技术的日益提高，变送器产业也取得了长足发展，其质量与性能逐步向国际水平靠近。但由于我国变送器产业起步较晚，变送器设计标准相对落后与欠缺，特别是变送器卫生设计仍处于相对kongbai的阶段 [1-5] 。因此，开展变送器卫生设计的研究，提出具体指标，具有重要的现实意义。
1 术语约定
1.1 卫生标准
关于变送器卫生标准，主要以美国的“3-A卫生标准”与德国的“EHEDG标准”为主，其中美国“3-A卫生标准”中的“74-06”主要是针对传感器及其配件与连接件的卫生标准。这两个标准组织承担了对shijie各国有卫生要求的设备产品及供应商开展有关卫生指标测试、认证和复检的服务，并对符合要求的产品颁发卫生认证证书（3-A证书和EHEDG证书）。目前，国外很多变送器企业都获得了这些证书。随着国内对变送器卫生要求越来越严格，国内各大变送器生产与使用企业也都在争取获得这些证书。
1.2 卫生设计
所谓卫生设计，是指使得食品与药品等在生产、收获、加工、运输、贮藏、销售等各个环节不被有害物质污染的设计。变送器卫生型设计的目的是为了满足生产现场的清洗要求，即确保清洗达到清洁度要求，保证产品不被二次污染，#终达到卫生要求。
1.3 接触表面与非接触表面
变送器卫生设计势必涉及两个概念：接触表面与非接触表面。接触表面是指所有与被测产品接触的表面，或被测产品有可能排出、漏出、扩散或进入的表面。非接触表面是指所有被测产品不会排出、漏出、扩散或进入的表面。
2 变送器结构及其材料选用
2.1 变送器结构
变送器一般由过程连接与传感器、变送电路模块与出线保护组成。图1和图2分别为DIN接头式变送器和壳体式变送器的结构示意图。
2.2 变送器材料选用
过程连接与传感器是变送器安装与感压部件，需要直接或间接与被测产品接触，即变送器接触表面。变送电路模块与出线保护是变送器用于传输信号的部件，wuxu直接与被测产品接触，即变送器非接触表面。两者材料选用不合理，分别会直接和间接决定变送器是否符合卫生要求。
2.2.1 接触表面材料
变送器接触表面材料通常采用优质不锈钢，常用的有304（06Cr19Ni10）、316（06Cr17Ni12Mo2）、304L（022Cr19Ni10）和316L（022Cr17Ni12Mo2）。根据3-A卫生标准要求，需符合 AISI（美国钢铁技术协会）300系列不锈钢（301、302和303除外）或ACI类，同时不锈钢材质的任何成分不允许与被测试产品相腐蚀，且必须无毒、无吸收。当有焊接要求时，要求不锈钢碳含量不能超过0.08%，且不允许使用含铅、可滤取铜或其他有毒物质的合金材质。非金属材料也常被用作变送器接触表面材料，一般常用各类橡胶与塑料。非金属材料常用作辅助密封材料，选用时需进行卫生认证（如美国FDA认证）。
2.2.2 非接触表面材料
相较于接触表面材料，非接触表面材料的选用更加广泛。shou先，必须抗腐蚀、表面无吸收性；其次，必须耐用、易清洁。如表面有涂层，其附着力要好。拆卸清洗的部件不可涂装。
3 接触表面卫生设计
3.1 表面粗糙度
卫生设计的关键点在于产品是否满足各种生产现场的清洗要求。产品在生产加工过程中受环境温度与产品本身性能的影响，会有一些残留物不可避免地附着在变送器表面，如果不及时清洗，就会产生二次污染。根据3-A卫生标准，接触表面粗糙度Ra至少应为0.8 μm。通常变送器接触表面粗糙度通过机械加工设备来控制，也可以通过表面处理（如机械抛光、电解抛光、氧化处理等）来实现。在保证生产工艺的同时，必须用专用的粗糙度检测仪器进行接触表面粗糙度的过程控制。
3.2 焊接
变送器通常通过焊接的方式实现感压膜片、封装接头等的连接与安装。焊接工艺的好坏是衡量卫生设计的重要一环。shou先，焊接必须是连续焊，一般不允许加料焊接，如确实需加料焊接，需确保焊料材质满足卫生要求；其次，焊接表面必须光滑均匀，不允许在凹陷、褶皱、裂纹、裂缝等部位存在。
3.3 密封
变送器安装时通常采用垫圈、O型密封圈或硬密封进行密封。密封材料需要与被测产品相接触，且要防止向外泄漏。垫圈式密封设计须可拆卸或粘合，便于满足各种应用场合的清洗与更换。垫圈凹槽设计的深度应小于其宽度，对于横截面尺寸大于1/4 in的可拆卸垫圈，凹槽在深度上不应超过1/4 in或在宽度上不应小于1/4 in。根据3-A卫生标准，对于横截面尺寸≤1/4 in的密封设计，也应符合相关要求。在O型密封圈设计与硬密封设计中，O型密封圈与硬密封接触线均应与安装接触面大致齐平，使得O形密封圈或硬密封接触线部分表面暴露于清洗介质中，便于清洗，不藏污纳垢（分别如图3与图4所示）。
3.4 #小设计半径
变送器在进行角度设计时，要尽量避免尖角，而是需做到无死角、可排净和可清洁。根据3-A卫生标准，小于135°的角度需做圆角处理，且圆角半径应≥1/8 in。对于无法达到此要求的情况，其圆角半径至少应为1/32 in。为防止损坏，传感膜片在配件表面内嵌超过1/32 in时，圆角半径大小应大于或等于内嵌深度，而内嵌深度小于1/32 in时wuxu圆角半径。在密封凹槽设计中，当密封圈横截面尺寸≥1/4 in时，固定槽的圆角半径#小应为3/32 in，而横截面尺寸小于1/4 in时，参考表1。
未完待续。。。。。。
关注我们 实现共赢