Câmeras térmicas na indústria alimentíciaNa indústria de alimentos, o controle da temperatura dos alimentos perecíveis é essencial ao longo de sua produção, transporte, armazenamento e distribuição. Advertências constantes sobre doenças devido a alimentos contaminados e mal cozidos destacam a necessidade de um controle mais rígido do processo. Uma vez que quase sempre isto acontece devido ao fator humano, a indústria alimentícia exige ferramentas que automatizem as operações mais críticas, de forma a minimizar falhas humanas e reduzir custos.

Câmeras térmicas são ótimas ferramentas para este propósito. Com a utilização das câmeras térmicas da FLIR, é possível a realização de medições automatizadas de temperatura sem contato em diversas aplicações da indústria alimentícia. Saídas de vídeo analógicas podem ser visualizadas em monitores de vídeo e os dados digitais da temperatura, inclusive saídas de vídeo MPEG4, podem ser enviados a um computador através da Ethernet.

FuncionamentoOs principais elementos que realizam medições de temperatura sem contato na indústria alimentícia são uma câmera térmica e seus softwares associados. Eles atuam como sensores sem contato “inteligentes” para a realização de inspeções completas, realizando a medição da temperatura do equipamento, de produtos refrigerados e alimentos cozidos conforme eles saem do processo de cozimento. As câmeras térmicas são de fácil utilização, pequenas e podem ser posicionadas praticamente em qualquer local que for necessário. Elas

também podem ser usadas para inspecionar pacotes a vedação de pacotes e melhorar a eficiência em outras operações da indústria alimentícia.

As câmeras térmicas da FLIR possuem interfaces de comunicação e firmware que permitem sua utilização no controle de processos automatizados. Com softwares de terceiros é fácil a incorporação dessas ferramentas em sistemas de visão de máquinas automatizadas sem a necessidade de um código de controle extenso e personalizado.

ESTUDO DE CASO

O FLIR A310 é uma câmera térmica fixa. Ele pode ser utilizado em qualquer tipo de monitoramento na indústria alimentícia.

Uma medição de temperatura IV e uma imagem termográfica são usadas para localizar partes do frango mal cozidas e parar a linha de produção para que os esses possam ser removidos.

www.flir.com

ESTUDO DE CASO

O uso de câmeras térmicas na indústria alimentícia está aumentando para aplicações como: - Alimentos assados - Carnes cozidas em fornos micro-ondas - Secagem em micro-ondas de arroz

parabolizado e outros grãos - Inspecionar fornos quanto à temperatura

adequada - Enchimento adequado de compartimentos

de embalagens de carne congelada - Verificar a integridade de vedações de

celofane de refeições para micro-ondas - Inspecionar a cola da aba do invólucro de

caixas - Monitorar os compartimentos de

refrigeradores e freezers

Termografia para a Assistência de Qualidade e Segurança do ProdutoA imagem térmica é antes de tudo uma ferramenta de garantia de qualidade (GQ). O controle da qualidade e segurança de produtos de carne cozida é um excelente uso desta tecnologia. Uma câmera térmica montada de modo permanente pode registrar a temperatura, por exemplo, da carne de frango conforme ela sai de um forno transportador contínuo.

O objetivo é ter certeza que a carne esteja cozida, sem estar muito cozida ou seca. Uma redução do conteúdo de umidade também representa uma perda de rendimento em relação ao peso. As câmeras térmicas também

podem ser usadas para inspeção das linhas de pré-cozimento de micro-ondas. Além de melhorar a qualidade e segurança do produto, o rendimento de modo geral pode ser aumentado. Um benefício adicional é a redução nos custos de energia.

Monitoramento de EquipamentosAlém de inspecionar alimentos cozidos, as câmeras térmicas podem monitorar fornos transportadores. Elas podem até mesmo fazer parte de um ciclo de feedback para ajudar a

controlar a temperatura de fornos

Outro uso para as câmeras térmicas para fornos transportadores é o monitoramento da uniformidade da temperatura por toda a extensão da esteira de cozimento do forno transportador. Se um elemento de aquecimento dentro de um forno elétrico está com defeito, ou se um aquecimento não uniforme de um forno de impacto de ar, um

lado do fluxo de produção pode estar mais frio. Este problema pode ser rapidamente descoberto com as câmeras térmicas.

Inspeções de qualidade deste tipo são muito mais difíceis com sensores de temperatura convencionais de contato. Portanto, as câmeras térmicas podem ajudar a corrigir a variabilidade e melhorar a qualidade antes que uma grande quantidade do produto seja descartada.

Inspeções de EmbalagensEstá disponível um software que permite que câmeras térmicas localizem objetos e padrões nas imagens. Uma aplicação de correspondência de padrão está na produção de refeições congeladas. A visão de máquinas térmicas podem utilizar softwares de reconhecimento de padrões para verificar o enchimento adequado dos compartimentos da bandeja de alimento.

Uma aplicação relacionada é a inspeção completa automatizada da cobertura de celofane vedada por calor em refeições prontas para micro-ondas. Uma câmera térmica pode captar a radiação da borda da embalagem onde a vedação por calor for feita. A temperatura por todo o perímetro da embalagem pode ser verificada usando a imagem térmica com o software de visão da máquina. Este tipo de programa relaciona

Esta imagem térmica mostra frascos sendo preenchidos automaticamente, de modo que os frascos que estiverem com excesso ou falta do líquido possam ser removidos. Se um frasco ou jarro for feito de vidro ou plástico escuro as câmeras térmicas são muito mais eficientes do que as câmeras de luz visível.

Imagem térmica para verificar o cozimento do hambúrguer através da medição da temperatura

o padrão geométrico da imagem e suas temperaturas contra as temperaturas no padrão armazenado em uma memória do computador. Uma função adicional em tal sistema pode ser a marcação a laser de uma embalagem mal selada de modo que ela possa ser removida na estação de inspeção.

Um problema que indiretamente afeta a segurança do produto é a integridade do cartão que envolve e protege os recipientes para alimentos. Uma das maneiras mais eficientes de vedação de cartões de vedação é a utilização de pontos de cola quente nas abas da caixa. Antigamente, a integridade do ponto de cola era determinada ao realizar testes de destruição periódicos em diversas amostras. Esta prática consumia tempo e dinheiro.

Uma vez que a cola é aquecida, uma câmera térmica pode “ver” através do cartão para verificar o padrão e o tamanho dos pontos de aplicação de cola. A câmera pode ser configurada para verificar áreas predefinidas das abas onde a cola pode ser aplicada e verificar também o tamanho dos pontos de aplicação e suas temperaturas.

Os dados digitais coletados são usados em um teste de aprovação em cada caixa, de modo que as caixas não aprovadas possam ser imediatamente removidas das linhas de produção. Os dados são automaticamente registrados no sistema de GQ para uma análise de tendência, de modo que um alerta possa ser gerado se um grande número de caixas começarem a não serem aprovadas.

Outra aplicação para as câmeras térmicas é o monitoramento de operações de enchimento

de recipientes. Apesar desde raramente ser um problema de segurança de produto, isto afeta a produtividade e conformidade com os regulamentos. Diferentes áreas do frasco podem ser definidas e utilizadas para disparar um alarme e remover os frascos que estiverem com excesso ou falta do líquido. As câmeras térmicas são uma melhor alternativa em relação às câmeras de luz quando um frasco ou jarra é feita de vidro ou plástico escuro.

Automatização de mediçõesOs softwares de aplicação atualmente disponíveis para câmeras térmicas incluem uma grande variedade de funções que auxiliam as aplicações automatizadas da indústria alimentícia. Estes softwares complementam e trabalham junto com o firmware montado nas câmeras térmicas. As ferramentas de imagem e bibliotecas nestas embalagens são de hardware e idioma independentes, o que torna fácil para que engenheiros da indústria alimentícia rapidamente implementem os sistemas de controle e monitoramento térmico.

As câmeras térmicas fornecem ao usuário diferentes modos de operação que auxiliam na obtenção de medições corretas de temperatura em diversas condições. Duas funções normalmente encontradas nessas câmeras são um medidor de ponto e um medidor de área.

O medidor de ponto mede a temperatura de um ponto específico. A função de área isola uma área selecionada de um objeto e normalmente fornece as temperaturas máximas, mínimas e médias dentro daquela área. O alcance da medição de temperatura é normalmente selecionado pelo usuário. Como um opcional à seleção do alcance da temperatura, a maioria das câmeras permite que um usuário configure uma escala de cor

FLIR A310Além disso, na indústria alimentícia, os técnicos e engenheiros de produção são desafiados pela demanda de uma produção maior com qualidade constante e baixo custo. As câmeras térmicas da FLIR série A são as ferramentas mais eficientes disponíveis para visão de máquina infravermelha, controle de processo de ciclo fechado e imagem de garantia de qualidade, que auxiliam na validação, aumentam a qualidade do produto e o rendimento e, portanto, fornecem vantagens competitivas e aumento da rentabilidade.

O FLIR A310 é uma câmera térmica fixa. Ele pode ser utilizado em qualquer tipo de monitoramento na indústria alimentícia.

Os recursos do FLIR A310 são:• Funções de análises extensivas• Função de alarme• Compatibilidade com os protocolos Ethernet/IP e Modbus TCP• Fácil compartilhamento da análise e resultados de alarme ao PLC.• PoE (Power over Ethernet)• Entradas/saídas digitais• Conexão de Ethernet de 100 Mb

A câmera pode ser configurada para verificar áreas predefinidas das abas onde a cola pode ser aplicada e verificar também o tamanho dos pontos de aplicação e suas temperaturas.

Os dados são automaticamente registrados no sistema de GQ para uma análise de tendência, de modo que um alerta possa ser gerado se um grande número de caixas começarem a não serem aprovadas.

ou use uma escala de cinza para melhorara a imagem da câmera.

Em aplicações do forno transportador, normalmente é utilizada a função de área porque pedaços do produto cozido são frequentemente localizadas em locais aleatórios da esteira. A câmera pode ser programada para encontrar e medir as temperaturas mínimas e máximas dentro de uma área definida. Se um desses pontos de temperatura estiver prestes a sair dos limites definidos pelo usuário, um aplicativo em execução em um PC ou PLC deve instantaneamente acionar um alarme, alertando o operador para verificar a imagem térmica em um monitor de vídeo ou PC para encontrar e remover o produto com defeito e/ou ajustar a temperatura de cozimento.

No caso de um monitoramento local, uma câmera IV digital de I/O pode ser usada para acionar diretamente um alarme sem um software adicional. No entanto, a indústria alimentícia geralmente se beneficia de análises de nível superior disponíveis no software de terceiros executado em um PC.

Estas soluções prontas não exigem a gravação do código fonte do aplicativo. Ao aderir aos padrões de interface de visão de máquina mais geralmente usadas como a GigE Vision® e GenICam,™ uma diversas funcionalidades são fornecidas por estes softwares.

Um diagrama de blocos simplificado do monitoramento da esteira é mostrado. Uma câmera térmica é adequada para muitas

aplicações, um uma câmera térmica pode estar combinada com uma câmara de luz visível para registrar outros atributos do objeto alvo, como a cor.

ESTUDO DE CASO

Sistema de típico de Aprovação utilizando câmeras térmicas Monitoramento do processo da linha de produção

1 Computador ou PLC2 Ethernet™ CAT-6 cabo com conectores RJ453 Switch Ethernet™ Industrial com portas para

fibra óptica

4 Cabo de fibra óptica5 FLIR A3106 Processos de alimentos a serem monitorados, por

exemplo, itens em uma esteira.

Para mais informações sobre nossas câmeras térmicas e suas aplicações, entre em contato conosco:

FLIR Commercial Systems B.V.Charles Petitweg 214847 NW Breda - HolandaTelefone : +31 (0) 765 79 41 94Fax : +31 (0) 765 79 41 99e-mail : flir@flir.comwww.flir.com

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