基于食品制藥衛生型壓力變送器的探究（上）

摘要：變送器是食品與藥品生產設備過程監控的一大重要部件，其衛生設計要求嚴格，但國內標準尚未形成體系。立足于美國3-A衛生標準等標準，針對接觸表面與非接觸表面的衛生設計原則進行了探究。得到了有意義的結論，為制定相關國家標準、促進我國變送器產業發展提供了啟示。

關鍵詞：3-A衛生標準；變送器；衛生設計；國家標準；接觸表面；非接觸表面

Abstract: Transmitter, as one of the most important parts in the process monitoring of food and drug production equipment, its hygienic design must be strict. Based on the international authoritative standards including U. S. 3-A hygienic standard, the hygienic design principles of contact surface and non-contact surface are explored. The conclusions are meaningful, which can provide some inspirations for the formulation of national standards and development of transmitter industry in China.

Key words: 3-A Hygienic Standard; Transmitter; Hygienic Design; National Standard; Contact Surface; Non-contact Surface

引言

變送器是食品與藥品生產設備過程監控的重要部件。隨著我國生產工藝與技術的日益提高，變送器行業也取得了長足發展，其質量與性能正逐步向水平靠近。然而不可否認的是，我國變送器行業起步較晚，變送器設計標準相對落后與欠缺，特別是變送器衛生設計仍處于相對空白的階段[1-5]。因此，開展變送器衛生設計的研究，具有重要的現實意義。

1  術語約定

1.1  衛生標準

關于變送器衛生標準，目前國內尚無，而國外主要是美國的“3-A衛生標準”與德國的“EHEDG標準”，其中美國“3-A衛生標準”中的“74-06”主要是針對傳感器及其配件與連接件的衛生標準。這兩個標準組織、承擔了對世界各國有衛生要求的設備產品及供應商開展有關衛生型測試、認證和復檢的服務，并對符合要求的產品頒發衛生認證證書（3-A證書和EHEDG證書）。目前，國外很多變送器廠家都獲得了這些證書。隨著國內對變送器衛生要求越來越嚴格和重視，國內各大變送器廠家也都在爭取獲得這些證書。

1.2  衛生設計

所謂衛生設計，是指使得食品與藥品等在生產、收獲、加工、運輸、貯藏、銷售等各個環節不被有害物質污染的設計。變送器衛生型設計的目的是為了滿足生產現場的清洗要求，即確保清洗達到清潔度要求，保證產品不被二次污染，終達到衛生要求。

1.3  接觸表面與非接觸表面

變送器衛生設計勢必涉及兩個概念：接觸表面與非接觸表面。接觸表面是指所有與被測產品接觸的表面，或被測產品有可能排出、漏出、擴散或進入的表面。非接觸表面是指所有被測產品不會排出、漏出、擴散或進入的表面。

2  變送器結構及其材料選用

2.1  變送器結構

變送器一般由過程連接與傳感器、變送電路模塊與出線保護組成。下圖分別為不銹鋼殼體式變送器的結構示意圖和整機尺寸圖。

2.2  變送器材料選用

過程連接與傳感器是變送器安裝與感壓部件，需要直接或間接與被測產品接觸，即變送器接觸表面。變送電路模塊與出線保護是變送器用于傳輸信號的部件，無需直接與被測產品接觸，即變送器非接觸表面。兩者材料選用不合理，分別會直接和間接決定變送器是否符合衛生要求。

2.2.1  接觸表面材料

變送器接觸表面材料通常采用優質不銹鋼，常用的有304（06Cr19Ni10），316（06Cr17Ni12Mo2），304L（022Cr19Ni10）和316L（022Cr17Ni12Mo2）。根據3-A衛生標準要求，需符合 AISI（美國鋼鐵技術協會）300系列不銹鋼（301、302和303除外）或ACI類，同時不銹鋼材質的任何成分不允許與被測試產品相腐蝕，且必須無毒、無吸收。當有焊接要求時，要求不銹鋼碳含量不能超過0.08%，且不允許使用含鉛、可濾取銅或其他有毒物質的合金材質。非金屬材料也常被用作變送器接觸表面材料，一般常用各類橡膠與塑料。非金屬材料常用作輔助密封材料，選用時需進行衛生認證（如美國FDA認證）。

2.2.2  非接觸表面材料

相較于接觸表面材料，非接觸表面材料的選用更加廣泛。首先，必須抗腐蝕、表面無吸收性；其次，必須耐用、易清潔。如表面有涂層，其附著力要好。拆卸清洗的部件不可涂裝。