专业人员请进 | 食品红外测量准确性研讨(干货)

2月21日我们成功举办了线上研讨会“食品领域非接触式红外测量”,如果你已经不小心错过了这次干货分享大会,那么就不要再错过这篇回顾哦。

| 线上研讨会回顾

2020年2月21日的线上研讨会上,我们的产品应用顾问分享了非接触式红外测温仪在食品领域的使用细节和实际应用,在线与业内朋友们讨论了使用过程中会遇到的一些常见问题。

非接触式红外测温仪在食品领域的使用细节和实际应用
  • 研讨会内容概览
  • 红外测量的物理原理
  • 发射率的含义与调节
  • 影响准确性的因素和控制方法
  • 食品企业应用场景与对应方案

红外测量的物理原理

红外测量设备是利用自然界存在物体的热辐射进行温度测量的一种常用的方法。
热辐射是一种电磁辐射,一切物体都会发出电磁波,或称辐射,这取决于其温度的大小。对于我们的大多数应用来说(HVAC/R、食品加工、制药业和工业等),波长从8微米到14微米的长波红外,是进行红外测量的物理基础,几乎所有市面上的红外线测温仪都在此范围内测量。

空气的存在会不会影响到红外测量呢?通过这张图片来了解什么是“大气窗口”。

大气窗口被定义为电磁辐射频谱的波长间隔(如可见光、红外光),对此间隔空气在很大程度上是透明的。红外传感器在进行红外测量时,利用8微米到14微米这段波长的大气窗口,将不会受到空气中水蒸气和二氧化碳气体的影响。

通过下面这张图片来了解什么是“大气窗口”。

什么是发射率呢?
发射率应该怎样调节呢?

工业红外测量设备有一个非常重要的参数即所谓的发射率。那么发射率代表什么含义,以及怎样来调节发射率?

首先自然界物体辐射包括三个方面——物体自身发出的热辐射、反射外界的辐射、透过的辐射。这三个部分的辐射组成了物体总体的辐射能量。三个部分能量的占比分别代表了发射率ε,透射率R以及反射率T,三者之和等于1。

物体的发射率跟物体材料本身的性质有关,ε=0.5代表物体发射的辐射50%来自于自身发射的辐射能量,其他50%来自于透射和反射。

常见物体的发射率可以参考以下对红外测温仪进行参数的设定,当你需要测量什么类型的物体,即可将红外测温仪的参数调整至对应的发射率。这样测得的结果是物体真实的温度,否则将可能会有较大的偏差。食品行业使用的红外测量设备,发射率可以调整至0.8-0.95。

红外测量的数据不准确?
你首先需要了解有哪些影响因素,才可以通过操作进行避免。

首先红外测量设备是典型的“可视化”测量方法,利用光学部件对红外线进行测量,再转化为相应的信号进行显示,透镜镜头表面的洁净度将会直接印象测量的准确性,在红外测量设备的使用过程中,需要保持镜头的洁净度,一旦镜头上有灰尘或者在使用过程中被油脂污染,请使用干净柔软材质的镜头布进行擦拭。

第二是中间媒介(如灰尘,水蒸汽),在被测量物体和镜头之间的媒介,如出现水汽,或者灰尘,都会影响到测量的准确性。比如在食品加热时,有大量的水蒸气形成,如使用红外测量食品的表面温度,结果将不准确。

第三是环境温度,作为温度测量的仪器,部件本身的温度也会影响到测量结果的准确性。如果环境高于仪器温度,测量结果偏高。如果环境温度低于仪器温度,测量结果偏低,无法用发射率进行修正。所以需要一定的时间来适应环境温度。

第四是测量物体的大小,红外测量设备有一个参数称为距离系数比(如图),如830-T1的距离系数比为10:1,这表示测量的距离与被测物体表面的圆形范围直径的比为10:1,当距离被测物体表面的距离是10厘米时,测得是被测物体表面1厘米直径内的平均温度。这将影响测量的结果,如果距离过远,可能测量的圆形范围超过了物体实际的大小,则测量结果不是待测物体的真正的表面温度。

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在食品行业,可能会需要使用非接触测量来确保食品无损。但是要注意,红外非接触测量测得是食品的表面温度。在食品行业里,通常食品在收货验货、存储和生产加工这三个环节中需要对这些环节进行温度检查,只有通过精确的测量才能保证食品的质量和安全。同时,温度也是执行HACCP流程中最为关键的参数。利用红外测温仪来做温度检查具有以下优势:

1、测量简便、快捷,响应时间在0.5s,比起一般刺入式探针10s左右的响应时间,可以非常快速得到结果。
2、测量时不接触食品,不会损坏食物本身外观,不会对食品交叉污染, 更可靠、更放心。
3、在一些食品生产线,可以对生产过程进行实时温度监控。

食品企业红外测温仪
应用场景及解决方案

收货验货

在这个环节,经营者需要开始承担对食品的责任。他们必须确保只接收和处理没有任何问题的食品。由于新鲜食品和冷冻食品必须遵守冷链和其他有约束力的规定,因此这些产品在食品安全方面值得特别注意。货物的交接一般是在收货区。供应商一到,立即就直接在收货平台或运送车辆上测量温度。并记录下相应的收货温度。

食品进货检测、快速检测单个或整箱食品的表面温度
德图推荐:testo 104-IR红外及接触式二合一测温仪

  • 配备精确的2点瞄准激光,

     a) 光学分辨率10:1
     b) 测量范围清晰可见,可随时进行快速并精确的表面温度测量

  • 防水等级为IP65,非常适合食品较为复杂的使用场景。

操作简单:当打开刺入式温度探头的同时,温度计自动开启。开始红外测量仅需简单按键启动。测量结果即在清晰可见的大显示屏上显示。按键使用简单明了,无需培训即可投入使用。
刺入式温度探头——适用于测量如肉类和香肠等食品的核心中心温度。通常,在红外表面温度测量不足以判定食品安全的情况下使用。刺入式探头在不使用时可通过折叠方式收入仪器中,以防折断损坏。

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食品存储 & 食品加工

一般来说,食物应尽快用完,以避免不必要的浪费并保障食品安全。“在此日期或此日期之前食用”和“最佳食用日期”的说明是最重要的参数。在“此日期或此日期之前”的说明到来之后,可能会增加病原体的形成。一旦过了规定的“最佳食用日期”,产品质量就会恶化。

食品储存及生产加工过程中的温度检查
德图推荐:testo 826-T2 / T4红外及接触式测温仪

  • testo 826-T2每秒2次测量就可完成产品或货物托盘非接触式测量。
  • 光学分辨率6:1
  • 单点激光瞄准
  • 最大/最小值显示功能
  • 设定限值功能,当超出限值发出声光报警,便于提示操作员工所测温度是否超过企业规定的温度标准
  • 产品出厂标配保护软套
  • 仪器满足EN 13485标准要求
  • 除了食品仓储与生产,同时也适用于检测架上陈列食品、食品收货的应用
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更多应用

高精度要求及更广应用的选项
testo 830-T1红外测温仪 / 830-S1带单点激光瞄准器,带限值设置及报警功能红外测温仪

830系列红外测温仪是单红外测量仪器设备,可以快速有效地进行非接触式表面温度测量。除了可以测食品表面温度外,可以通过发射率的调节应用到一些其他场合,如金属烤盘表面温度等。手枪式设计操作简便,内置高分辨率处理器,测量更精确。采用10:1距离系数比及高分辨率处理器,测量更精确。

高精度要求及更广应用的选项 testo 830-T1红外测温仪/ 830-S1带单点激光瞄准器,带限值设置及报警功能红外测温仪