液态物料定量灌装机在检定过程中常见问题探讨

王培强

（寅唯讯（上海）智能设备有限公司，上海 201499）

根据JJG687-2008的相关要求，液态物料定量灌装机检定过程中需要对设备外观、协调性能、控制性能、灌装准确性、灌装能力以及合格率等方面进行检测，以全方位了解液态物料定量灌装机的运行状态、性能。在检定过程中比较常见的问题包括计量误差超差、输送动作不协调等问题，但是由于液态物料定量灌装机的类型多样、设备结构存在差异，导致问题的表现以及具体原因也存在差异，因此必须进行针对性分析，进而采取有效的解决措施。

1 关于液态物料定量灌装机检定基本流程

1.1 外观检查

首先是检查灌装机计量单位，不同类型的灌装机设定的计量单位不同，常见的包括g、kg、mL、L；其次是检查灌装机上的铭牌，上面必须清楚标注灌装机的型号、全称、编号、灌装量、灌装能力、计量单位、灌装准确度、出厂时间以及制造单位等；再次是开机检查，开机运行后检查灌装机的输送动作，查看是否正常协调；最后是检查灌装机的实际灌装能力，开机运行3min以上，检查灌装机的实际灌装能力是否与额定灌装能力相符合。

1.2 温度检测与温度误差修正系统检查

液态物料定量灌装机在运行过程中，实际灌装量受液态物料温度的影响，灌装时温度以及密度设定不能以液态物料实际温度、密度为准，否则会导致灌装机按照液态物料实际温度进行灌装，一旦物料温度发生变化会导致灌装量误差超差[1]。由于液态物料的容重与温度变化密切相关，温度升高则容重变大，温度降低则容重变小，因此虽然容积未发生变化，但灌装质量已经出现误差。针对这种情况，在检定过程中需要对灌装机温度检测以及温度误差修正系统进行检查，确保其运行正常，在灌装时可根据液态物料实际温度及时调整，消除因温度变化对灌装量造成的影响。

1.3 灌装容量计量准确度检查

关于灌装容量计量准确度主要需要注意三方面：其一是检查顶罐液位计的灵敏度，确保其符合灌装机运行标准，否则需要进行调整；其二是检查灌装机走膜长度，确保其保持一致，否则需要进行修正；其三是检查灌装机前物料设备的回流压力，确保其保持在稳定状态，无明显波动，否则需要进行调整优化。

1.4 灌装流量准确度检查

关于灌装流量准确度检查主要集中在以下几方面：其一是检查顶罐液位以及液位控制器，查看其运行是否正常，一般来说若顶罐液位以及液位控制器正常，则液位的波动情况应当在合理范围内，无异常波动。其二是检查流量控制阀，重点是检查设定的气压是否合理，是否存在波动的情况，若设定气压异常且出现异常波动，则需要及时查找原因并重新设定流量控制阀的气压[2]。其三是检查杀菌机的物料返回压力，正常情况下，杀菌机运行过程中物料返回压力基本保持恒定，上下波动量不超过10%且波动呈现规律性。其四是检查灌装液体当中的含气量，若灌装液体当中的含气量超过标准范围，则灌装液体中会产生泡沫。其五是检查灌注管以及灌装阀接头，具体主要是检查灌装管内部是否存在异物或者堵塞的情况，若有需要及时进行处理；检查灌装阀接头位置是否存在泄漏以及切袋大小不均的情况，若有需要及时调整处理。

1.5 其他注意事项

一是液态物料定量灌装机开机运行后，若需要检查灌装量一般要让设备运行一段时间在进行检查，主要原因是开机初始阶段的灌装量可能不够稳定，会影响检查结果判断。二是灌装机在运行过程中，顶罐液位需要保持相对恒定，因此要重点确保液位计灵敏度以及准确度符合设备运行标准[3]。三是灌装机运行过程中需要周期性对灌装量进行检查，发现异常时及时作出调整。四是不同型号、结构以及工作原理的灌装机在检定完后才能后都需要对灌装量调节设备加铅封，或者采取其他防护措施，以避免人为更改灌装量，并且在检定完成后需要明确规定灌装量的可调节范围。五是灌装量调节设备的定位系统需要运行良好，确保在调节灌装量时可以快速定位[4]。若灌装机具备多个档位，则调整档位时需要重新进行检定，不能在调试后直接投入使用。六是检定过程中所使用的各项检定标准器具必须处理检定周期之内，确保检定标准器具性能良好、可靠性高，尤其是密度计、天平等精密度较高的器具。

2 液态物料定量灌装机在检定过程中常见问题描述以及解决措施

关于液态物料定量灌装机检定过程中比较常见的问题主要是计量误差超差、树洞动作不协调以及通信错误等，由于液态物料定量灌装机的类型多样，设备结构以及工作原理也存在差异，因此即便是同一问题，不同设备的表现也可能不同，因此必须具体问题具体分析。下面就液态物料定量灌装机检定过程中比较常见的问题进行分析。

2.1 计量误差超差问题

关于计量误差超差问题简单来说就是液态物料定量灌装机计量误差超出允许范围，这是检定过程中最为多见的问题，而不同设备类型导致计量误差超差的原因不同，不同灌装液体导致计量误差超差的原因也不同，下面进行具体分析：

2.1.1 不同灌装机计量误差超差问题描述以及解决措施

（1）自流定容式灌装机：自流定容式灌浆机是使用历史相对比较久的一款液态物料定量灌装机，导致其出现计量误差超差问题的原因主要有三方面：其一是设备存在滴漏的情况；其二是灌装过程中补液不足；其三是计量杯的误差过大。

基于此，针对自流定容式灌装机计量误差超差的问题可以三方面着手解决：首先是检查设备管路，查看是否存在滴漏的情况，若存在滴漏问题则进行修补管路或者更换配件，防止液体滴漏。其次若设备无滴漏情况，则需要检查灌装机进液流量以及顶罐液位，若发现进液流量顶罐液位降低，则需要及时增加进液流量或者提高进液流速，确保顶罐液位保持在正常水平，避免出现补液不足的情况[5]。最后若不存在补液不足的情况，则需要检查计量杯，查看其精确度是否符合要求，若计量杯误差过大需要及时进行更换，使误差控制在合理范围内。需要注意的是，上述三种问题可能同时出现两种甚至三种，因此在处理此问题时需要按照程序对这三方面都需要检查。

（2）容积式灌装机：容积式灌装机出现计量误差超差的问题主要有三方面的原因，其一是因灌装机出现冒溢问题导致计量误差过大；其二是灌装机计量泵不合格，导致灌装量无法保持一致；其三是液态物料的温度变化导致计量误差过大。

针对上述问题，具体可以采用三方面的措施，其一是提高灌装速度，具体主要依靠调整步进电机运行速率实现，即采用先快后慢的方法，控制灌装量误差，避免误差过大。其二是根据灌装计量泵的灌装头人为调整步进电机步数，缩小每个灌装头灌装量的差异，进而有效控制灌装量误差[6]。其三是对灌装机温度检测以及温度误差修正系统进行检查，确保其运行正常，在灌装时可根据液态物料实际温度及时调整，消除因温度变化对灌装量造成的影响。

（3）气缸活塞式灌装机：气缸活塞式灌装机出现计量误差超差的问题主要是由于气缸直径不同，导致隔板因灌装液体压力发生形变，从而出现计量误差超差的问题。此外，若灌装液体的黏度过高，也可能导致计量误差超差的问题。

针对上述问题，首先可以在灌装机运行过程中定期测量隔板间距，及时调整间距过大或者过小的隔板，从而控制计量误差。其次若灌装液体的黏度较高，则灌装时可以相应调整步进电机运行速率，从而有效控制灌装量误差。

2.1.2 不同灌装液体计量误差超差问题描述以及解决措施

（1）泡沫液体：泡沫液体虽然也属于液体范畴，但是其与常规的液体存在一定差异，比如碳酸饮料、啤酒等。灌装泡沫液体时，运输动力主要是依靠被压的方式，当泡沫液体进入到灌装机时，由于泡沫液体压力不稳定，可能导致泡沫液体中的二氧化碳散逸，进而对灌装效果产生影响[7]。

针对这种问题可以尝试采用变频控制技术，确保泡沫液体进入灌装机后液体压力保持相对恒定状态，减少二氧化碳散逸，从而有效控制管状效果的影响。

（2）碳氢化合物：碳氢化合物比较特殊，此类液体在灌装过程中受温度的影响较大，温度变化时其体积会发生明显变化，进而导致计量误差过大。

针对上述问题，首先需要准确计算灌装量，然后根据灌装温度计算碳氢化合物体积变化情况，从而在灌装时通过合理控制灌装温度，以达到控制碳氢化合物体积的效果，确保灌装量准确。一般情况下，若灌装温度与标准温度的误差不超过±5℃，则基本不会出现计量误差超差的问题。

2.2 输送动作不协调问题

输送动作不协调的问题主要指的是灌装机的灌装头和包装器之间的输送动作异常，从而影响灌装质量以及灌装速率，这也是液态物料定量灌装机检定过程中比较常见的问题之一。

灌装机出现灌装头和包装容器动作不协调的问题，很大可能是滚动轴承、减速箱以及齿轮等部位出现问题，需要在滚动轴承以及减速箱位置加润滑脂，降低摩擦。一般来说，这两个部位需要每年都进行1次拆检，并加润滑脂，而齿轮升降部位则需要间隔3个月拆检1次，并加润滑脂，以减少零件磨损，预防零件锈蚀[8]。此外，设备使用完后需要整体进行清洁处理，清楚表面以及零部件上的杂志、灰尘等，确保设备运行正常、无异常动作、异常声响。

2.3 通信错误问题

在液态物料定量灌装机检定过程中，通信错误问题出现的频率相较于上述两个问题较低，一般主要是由于设备附件存在强干扰源，或者是通信设备接头部位出现松动等因素所致。

针对上述问题，首先需要对灌装机周围的环境进行排查，检查是否存在强干扰源，比如强磁场、高频电流等，若存在强干扰源，则及时采取措施，比如清除强干扰源或者安装抗干扰设备；若周围环境正常，则开始检查通信设备，查看接头部分是否出现松动的情况，若有则及时采取紧固措施。

3 结语

综上所述，在灌装机检定过程中，计量误差超差、通信错误、输送动作异常等问题相对比较常见，技术人员需要根据实际情况具体分析出现相关问题的原因，进而有针对性的作出处理，使灌装机保持良好的运行状态，确保灌装质量，保障企业利益。