Számos iparágban elengedhetetlen a hőmérsékleti viszonyok ismerete a termékminőség, a gyártási- és tárolási körülmények ismerete, illetve a munkavállalók a biztonságának garantálása érdekében. A hőmérséklet-monitorozás számos iparágban szabályozási követelmény is, amihez nélkülözhetetlen a megfelelő hőmérő használata.
Mire való egy hőmérő professzionális környezetben?
A hőmérő egy olyan mérőműszer, amely érzékeli és méri a hőmérsékletet egy környezetben. A hőmérséklet mérésére számos fizikai elvet alkalmaznak:
- Elektromos ellenállás;
- Feszültségváltozások;
- Termodinamikai tulajdonságok.
Egy olyan alapvető eszközről van szó, ami segít biztosítani a hűtési láncot az élelmiszeriparban, megakadályozza a termékek romlását, megőrzi a gyógyszerek hatékonyságát a gyógyszeriparban, vagy épp optimalizálja az épületek hőkomfortját a munkakörülmények javítása érdekében.
A hőmérőknek tehát számos alkalmazási lehetőségük van az üzleti életben, mind a gyártási folyamatokban, mind a termékmegőrzésben. Hozzájárulnak a termékminőség fenntartásához, és ezáltal a vevői elégedettséghez.
A hőmérséklet-ellenőrzés jogi kérdés is, különösen az élelmiszerek, gyógyszeripari termékek és vegyi anyagok tekintetében. Ezenkívül a környezeti hőmérsékletet a vállalat telephelyén szabályozni kell a jó munkakörülmények biztosítása érdekében az irodákban és a raktárakban egyaránt. A munkahelyi biztonsági előírások vonatkoznak mind a hőnek, mind a hidegnek való kitettségre.
Léteznek kombinált mérőeszközök is, például termo-higrométerek, amelyek mind a hőmérsékletet, mind a páratartalmat mérik.
A digitális hőmérőket a környezeti hőmérséklet vagy a vállalatok berendezéseinek hőmérsékletének mérésére használják azzal a céllal, hogy garantálják a biztonságot és a minőséget a folyamatok során.
Főként a következő területeken és alkalmazásokban találhatók meg:
- Az élelmiszeriparban a szállított és tárolt élelmiszerek hűtőláncának biztosítására, valamint a főzési folyamatok szabályozására;
- A gyógyszeriparban a gyógyszerek optimális tárolási hőmérsékleten tartására és a gyártás során a szabályozások betartására;
- Épületekben a fűtés, a szellőzés és a légkondicionálás megfelelő kezelésére a kényelmes hőmérséklet fenntartása érdekében;
- Gyártási folyamatokban a berendezések hőmérsékletének ellenőrzésére a gyártósorokon és a szabályozási hőmérsékletek betartására;
- Szállítás és logisztika, ahol a teherautó-pótkocsikat és a raktárakat optimális hőmérsékleten kell tartani az adott termékekhez.
Számos európai szabvány szabályozza a hőmérsékletmérést a vállalatokon belül:
- Az ISO 9001 szabvány a tágabb értelemben vett minőségre vonatkozik, többek között a hőmérséklet-szabályozással. Ez előírja a vállalatok számára, hogy precíz minőségellenőrzési folyamatokat alkalmazzanak, amelyek magukban foglalják például a környezeti hőmérséklet ellenőrzését a termelési és tárolási területeken.
- Az élelmiszer-biztonságra vonatkozó ISO 22000 szabvány szigorú hőmérséklet-ellenőrzést ír elő a termelési és értékesítési láncokban, hogy megakadályozza a kórokozók kialakulását az élelmiszerekben.
- Az EN 12830 szabvány meghatározza a hőmérséklet-változásokra érzékeny (vagy hőérzékeny) termékek szállításához, tárolásához és forgalmazásához használt hőmérsékletmérő eszközökre vonatkozó követelményeket.
- Az EN 13485 szabvány meghatározza a hőmérsékletmérési követelményeket az élelmiszeriparban és a gyógyszeriparban.
A hőmérők működési elve
Ahhoz, hogy kiválassza az igényeinek megfelelő hőmérőt, először meg kell ismernie a mechanizmusokat. Tudnia kell, hogy a hőmérő érintkezéssel vagy anélkül is mérhet hőmérsékletet. Az „érintéssel” azt jelenti, hogy egy szondán keresztül kell érintkeznie a felülettel vagy az anyaggal. Az érintésmentes hőmérő a konvekciós vagy sugárzási hőmérsékletet méri.
A hőelem egy kontakt hőmérő, amely két különböző fémhuzalból áll, amelyeket két ponton hegesztenek össze. Amikor a szondát a mérendő hőmérsékletnek tesszük ki, a két hegesztés közötti feszültségkülönbséget kiértékeljük, hogy a termoelektromos hatás alapján meghatározzuk a hőmérsékletet. A két huzalhoz számos fémkombináció létezik, amelyek a CEI 60584-1 európai szabvány szerint meghatározzák a hőelem típusát. Minden hőelemtípusnak sajátos jellemzői vannak a hőmérséklet-tartomány, a válaszidő, az adott környezettel való kompatibilitás tekintetében. A leggyakrabban használt típusok a K, J, T és E típusok.
A platina ellenállás-hőmérő, más néven Pt100 vagy RTD, a platina hőérzékenységére támaszkodik a hőmérséklet meghatározásában. Az ellenállást állandó áram táplálja. Ezután megmérik a hőmérséklethez viszonyított feszültséget. A platina ellenállás-hőmérőnek az EN 60751 szabvány által meghatározott ellenállásértékeket kell mutatnia ahhoz, hogy megfeleljen a szabványnak.
A termisztoros hőmérő (NTC) termorezisztív elvet használ. Az anyag ellenállásának változása szolgál a hőmérsékletkülönbségek kiszámítására. A szóban forgó anyagok préselt és tokozott fémoxidok. Működése eltér a Pt100 hőmérőétől, mivel negatív hőmérsékleti együtthatóval rendelkezik, amely a hőmérséklet csökkenésével növekszik.
Az infravörös hőmérő egy érintésmentes modell. A célzott felület infravörös sugárzásából számítja ki a hőmérsékletet. Ez a típusú hőmérő így mozgó elemek vagy nehezen hozzáférhető elemek, például sütő belsejében lévők hőmérséklet mérésére használható. Az eredményhibák elkerülése érdekében figyelembe kell venni a készülék és a célzott felület között található „zavaró” elemeket. Ezek lehetnek por, gőz, eső, gáz…
Milyen kritériumok alapján kell kiválasztani a hőmérőt?
Az elsődleges választási kritérium a hőmérő típusa a várható műszaki jellemzők alapján:
- Hőmérő alkalmazások;
- A mérendő hőmérséklet-tartomány;
- A szükséges pontosság.
A hőmérséklet-tartományok lehetnek alacsonyak, magasak vagy szélsőségesek. Figyelembe kell venni a kívánt pontosságot és felbontást is, azaz a hőmérő azon képességét, hogy minimális hőmérséklet-ingadozásokat érzékeljen. A válaszidő a hőmérő típusától is függ.
A hőmérő kiválasztásakor a mintavételi környezetet is figyelembe kell venni. Ez lehet szilárd felület, folyadék, gáz… Korrozív környezetben például olyan hőmérőt érdemes használni, amely nem sérül meg. Ha a mérendő elem mozgó vagy hozzáférhetetlen, például egy sütőben, akkor érintésmentes hőmérőt kell választani.
A csatlakozási mód, vezetékes vagy vezeték nélküli, szintén a környezet típusától és a mérési körülményektől függ. A hőmérő típusától függően a kábel hossza befolyásolhatja a mérési pontosságot. Vezeték nélküli rendszer is választható.
Technikai szempontból a hőmérő kommunikációs protokollja lehet például Bluetooth vagy Wi-Fi. Az eszköz tápellátási típusa befolyásolja a választást: a hálózati tápellátású hőmérő csak akkor használható, ha rendelkezésre állnak konnektorok, az akkumulátoros rendszernek pedig elegendő üzemidővel kell rendelkeznie.
Egy másik kritérium a tevékenységre vagy az adott alkalmazásra vonatkozó szabványok és tanúsítványok. Mint fentebb említettük, számos üzleti ágazatot ezek a szabványok szabályoznak, amelyek néha meghatározzák a hőmérsékletmérő berendezések jellemzőit.
A hőmérőnek bele kell férnie a beszerzési költségvetésbe. Ezért a következő elemeket kell figyelembe venni:
- A hőmérő beszerzési költsége;
- Kiegészítő tartozékok beszerzése (kábelek, távirányító stb.);
- Karbantartási költségek.
A készülék tartóssága idővel mind költség-, mind környezetvédelmi felelősségvállalási kérdés.
Végül a beszállító kiválasztása is fontos. Megvizsgálhatjuk a hírnevüket, az értékesítés utáni szolgáltatás minőségét és a lehetséges karbantartási szolgáltatásokra vonatkozó javaslatot. A beszállító társadalmi felelősségvállalási elkötelezettsége szintén hozzájárul a felelős beszerzési politika kidolgozásához, amely ötvöződik a teljes szervezet ezen irányú erőfeszítéseivel.
A vállalata számára megfelelő hőmérő megfelel a műszaki, szabályozási és költségvetési korlátoknak, miközben megbízhatóságot és tartósságot is kínál.
