| Tilberedning av mat
Tilberedning av mat er et naturlig bruksområde for termografi. Ferdigmat blir stadig mer populært blant travle forbrukere. Frokostblandinger, bakervarer og snacks krever alle nøyaktig steking. For slik og mange andre typer mat må store mengder næringsmidler stekes eller bakes på en svært presis måte.
Grensekampen mellom sikkerhet, kvalitet og økonomi Ingeniører i matvareindustrien må hele tiden fokusere på grensene mellom sikkerhet, produktkvalitet og økonomi. Sikkerhet krever at alle delene av en matvare holdes over en grensetemperatur i en viss tidsperiode for å drepe potensielt farlige bakterier. Men hvis temperaturen heves for mye eller tidsperioden er for lang, blir produktet tørt og overstekt. Det er uakseptabel produktkvalitet. Produksjonsøkonomi krever at samlebåndet går fort for å oppnå ønskede volumer, og at ovnen holdes på en minimumstemperatur for å redusere energikostnadene. Fokuset på produksjonsøkonomi dempes av forståelsen for at ett enkelt sikkerhetsbrudd kan få katastrofale økonomiske og moralske konsekvenser for hele selskapet. Og på samme måte kan et kort fall i produktkvaliteten ødelegge for mange års arbeid i et konkurransedrevet marked.
Faktorer som virker inn på produkttemperaturen Termografi gir tilgang til målinger som gjør det mulig å produsere høykvalitetsprodukter på en trygg og økonomisk måte. Termografi gjør det mulig med kontinuerlig temperaturovervåking av produkter. Avanserte ovn- og samlebåndskontroller er nyttige, men det er produkttemperaturen som er mest kritisk. Produkttemperaturer kan variere betraktelig på grunn av parametere som:
- ovnstemperatur
- samlebåndshastighet
- produktvolum
- produktsammensetning
- oppstartsforhold
- produktsortering eller produktplassering
Fordeling av produkttemperaturer Når produktene kommer ut av ovnen, holder de typisk forskjellige temperaturer på forskjellige steder. Denne fordelingen av ulike temperaturer påvirkes av de mange faktorene som vist ovenfor. Hvis man måler "temperaturen" (i éntall) for et produkt med ett enkelt termometer, kan man bli overrasket over å se temperaturvariasjonene på et termisk bilde. En termisk bilde tilsvarer flere tusen temperaturprober plassert over hele produktets overflate, med den registrerte informasjonen organisert i bildeformat. At et produkt har en fordeling av ulike temperaturer, og ikke én enkelt produkttemperatur, støttes av vanlige observasjoner, for eksempel av kjeks som er brent på kantene og halvmyke i midten. Siden sikkerhet, kvalitet og økonomiske hensyn gjelder for alle deler av produktet, lønner det seg å måle temperaturer over hele produktet.
Når temperaturfordelingene har blitt målt, kan prosessen administreres og optimaliseres. Hvis temperaturfordelingen er for spredt, kan det hende at samlebåndshastigheten må reduseres en smule for å sørge for at alle deler av produktet oppnår ønsket temperatur. Og hvis fordelingen er for liten, kan det hende at samlebåndshastigheten kan økes samtidig som man opprettholder produktenes sikkerhets- og kvalitetsnivå.
Figur 1. viser en serie termiske bilder av sjokoladekjeks etter at de har blitt tatt ut av en vanlig kjøkkenovn. Bildet øverst til venstre i figur 1 viser kjeksene på et brett. Fargesøylen til høyre angir temperaturen (i Fahrenheit) for bildefargene. Bildet øverst til høyre viser kjeksene uten brettet i bakgrunnen. Bildet nederst til venstre viser en 3D-presentasjon av kun kjekstemperaturene. Diagrammet nederst til høyre viser kun temperaturfordelingen for kjeksene, ikke for bakgrunnen. (Analysen og behandlingen ble levert av Cardiowave, Inc.)
Figur 2 og 3 viser termiske bilder av baconskiver ved to ulike tidspunkter etter at skivene har blitt tatt ut av en mikrobølgeovn. Temperaturvariasjonene er tydelige. Det samme er kjøleeffektene fra figur 2 til figur 3.
Fordeler med termografi innen matproduksjon Grunnleggende termografi gir nøyaktige målinger av overflatetemperaturer. Dette passer perfekt for måling av produkter med tynn form, for eksempel potetgull eller bacon. De kalibrerte bildene fra et radiometrisk infrarødt kamera fungerer bra uten videre behandling.
For tykke produkter kan overflatetemperaturene brukes som inndata i en matematisk modell som beskriver produktets termiske egenskaper. Med en slik modell kan volumetriske termiske egenskaper og statistiske analyser tas i bruk for en lang rekke andre produkter. Med god nok etterbehandling kan disse målingene utføres i sanntid. | |