Was ist die Porositätsmessung?
Lebensmitteldosen sind innen lackiert, um den Inhalt vor dem Verderben und die Dose selbst vor Schäden zu schützen. Eine unlackierte Dose oder eine Dose mit unzureichender Lackintegrität kann korrodieren, da der aggressive Inhalt mit dem blanken Metall in Berührung kommt. Korrosion kann zu Löchern und Undichtigkeiten in den Dosen führen, was den Ruf eines Unternehmens nachhaltig schädigen kann. Um dies zu verhindern, setzen Unternehmen auf die Porositätsmessung.
Die Porositätsmessung ist eine Methode zur Prüfung der Integrität der Lackschicht, bei der die Leitfähigkeit der Dose gemessen wird.
Wie funktioniert die Prüfung?
Die Lackintegrität einer Dose wird bei der Porositätsmessung mit einer Spannungsquelle von 6,3 V geprüft. Die Bediener füllen die Dose mit einem Elektrolyten, der den Strom leitet, um den durchfließenden Strom zu messen. Weist der Lack ein Loch auf oder deckt die Beschichtung nicht vollständig ab, kommt der Elektrolyt mit dem Metall in Kontakt und leitet den Strom, was auf dem Messgerät angezeigt wird. Je höher der Messwert der Porositätsmessung, desto größer die Fehlstelle in der Lackschicht.
Hoher Messwert = schlechte Dose
Niedriger Messwert = gute Dose
Für jede Kombination aus Produkt/Füllgut und Dose gibt es immer einen maximal zulässigen Porositätswert. Hat das Füllgut beispielsweise eine aggressive Zusammensetzung, sollte der Porositätswert sehr niedrig sein. Andernfalls greift das aggressive Füllgut die Dose an und verdirbt das gesamte Produkt. Ist das Füllgut weniger aggressiv, wie z. B. Öl, kann auch ein hoher Porositätswert noch als gut gelten.
Im Laufe der Jahre hat Innosen die Fehlerquellen der Porositätsmessung eingehend untersucht. Die an der Hardware der Messadapter vorgenommenen Änderungen sind das Ergebnis der Identifizierung dieser Fehler. Welche Fehler wurden identifiziert?
1. SCHLECHTER KONTAKT ZUM METALLSUBSTRAT
Problem: Wird der Kontakt zum Metallsubstrat nicht korrekt hergestellt, entsteht ein scheinbarer Reihenwiderstand im Messkreis. Dadurch erscheinen alle Messwerte besser, als sie tatsächlich sind.
2. KORROSION DER MESSSONDE
Problem: Durch die bei der Porositätsmessung verwendeten korrosiven Flüssigkeiten korrodiert die Sonde, die der Flüssigkeit ausgesetzt ist. Ist sie erst einmal mit einer Korrosionsschicht bedeckt, bildet diese Schicht einen Reihenwiderstand, durch den der Messwert besser erscheint, als er tatsächlich ist.
3. ELEKTRONISCHE FEHLER: KALIBRIERLÜCKEN
Problem: Das Elektronikgerät wird gemäß ISO-Anforderungen einmal jährlich kalibriert. Tritt zwischen zwei Kalibrierungen ein Fehler auf, kann dieser unbemerkt bleiben und über längere Zeit zu fehlerhaften Messergebnissen führen.
4. PRÜFFLÜSSIGKEIT BERÜHRT DIE SCHNITTKANTE DES MESSOBJEKTS (NUR BEI DECKELN):
Problem: Die meisten Adapter auf dem Markt verwenden einen Standard-O-Ring, um den Deckel in der Messvorrichtung abzudichten. Nach der Messung hebt die Kohäsionskraft die Flüssigkeit bis zum höchsten Punkt des O-Rings an. Von dort läuft sie durch die Schwerkraft an beiden Seiten der Dichtung herunter. Hat sich genug Flüssigkeit angesammelt, kann sie die Schnittkante berühren. Das führt bei den folgenden Messungen zu Problemen, da die Messwerte dann zu hoch ausfallen.
5. UNEINHEITLICHER FÜLLSTAND
Problem: Einige Bediener füllen die Dose nicht bis zum richtigen Füllstand. Bei zu niedrigem Füllstand wird ein Teil der Dose während der Prüfung nicht erfasst. Dies kann zu falschen Messwerten führen.
6. MENSCHLICHER EINGRIFF: BEEINFLUSSUNG DER PRÜFUNG DURCH BEDIENER, DIE SCHLECHTE DOSEN ENTFERNEN
Problem: Es ist vorgekommen, dass Bediener Dosen mit hohen Messwerten aus einer Charge entfernt haben, weil defekte Dosen ihre Bonusregelung beeinträchtigen könnten. Wenn sie eine Porositätsmessung starten und sehen, dass das Ergebnis deutlich über dem zulässigen Wert liegen würde, brechen sie die Messung (vor Ablauf der 4 Sekunden) ab und ersetzen die schlechte Dose durch eine gute.
7. DEFEKTE TASTEN AM ELEKTRONIKGERÄT
Problem: Bei den meisten Systemen müssen die Bediener Tasten drücken, um die Messwerte zu speichern oder bei der Deckelmessung das Vakuum einzuschalten.
DIE LÖSUNG:
Unter Berücksichtigung aller oben genannten Probleme der Porositätsmessung hat Innosen eine Lösung entwickelt, die diese gezielt behebt: den Dosenhalter für Porositätsmessgeräte IS9015. Er wurde speziell für hohe Messgenauigkeit und Vielseitigkeit konzipiert: Er beseitigt nicht nur fehlerhafte Messwerte, sondern ermöglicht auch die Prüfung von mehr Dosentypen mit nur einem Gerät.
Besondere Merkmale des Innosen Dosenhalters für Porositätsmessgeräte IS9015:
Kontaktprüfung
Innosen hat alle seine Messadapter mit zwei Sonden ausgestattet, die jeweils Kontakt zum Substrat herstellen. Diese Sonden sind mit dem Elektronikgerät verbunden, und der Widerstand zwischen den beiden Sonden wird kontinuierlich gemessen. Nur wenn der Kontaktwiderstand 0 Ohm beträgt, startet die Porositätsmessung. Verschlechtert sich der Kontakt während der Messung (z. B. durch Vibrationen), wird die Messung unterbrochen, bis wieder ein guter Kontakt hergestellt ist. So wird dieser Fehler ausgeschlossen.
Titansonden
Alle Messadapter von Innosen sind mit Titansonden ausgestattet. Titan ist in der Umgebung der Porositätsmessung so inert wie Glas. Keine Sondenkorrosion mehr – und damit genaue Ergebnisse!
Integrierte Kalibrierwiderstände
Innosen baut in jeden gefertigten Prüfadapter 3 Kalibrierwiderstände ein. Die empfohlene Standardarbeitsanweisung (SOP) sieht vor, dass der Bediener vor jedem Messzyklus die Kalibrierung und Linearität des Systems überprüft. Anschließend misst er die Charge. Nach der Messung der Charge überprüft der Bediener die Kalibrierung erneut. Ist das Porositätsmessgerät vor und nach den Messungen korrekt, ist es nahezu ausgeschlossen, dass die Messungen falsch waren. Diese Prüfroutine schließt Fehler aus, die zwischen zwei Kalibrierungen auftreten könnten.
Speziell entwickelte Dichtungen für Deckel
Innosen verwendet eine speziell entwickelte Dichtung, damit die Prüfflüssigkeit in das Becken zurückfließt, ohne die Schnittkante zu berühren – so werden fehlerhafte Messwerte vermieden.
Elektrolyt-Füllstandsprüfung
Der Elektrolyt-Füllstand wird über die Füllstandssonde des Porositätsmessgeräts geprüft. So ist sichergestellt, dass der Flüssigkeitsstand korrekt ist, und die Messung startet nicht, wenn der Füllstand unzureichend ist. Diese Funktion schließt diese Fehlerquelle aus.
Halbautomatischer Betrieb
Alle Messadapter von Innosen können die Messungen automatisch durchführen. Der Bediener muss die Dosen oder Deckel lediglich in den Messadapter einsetzen und wieder entnehmen. Für die Messung einer Charge von Dosen oder Deckeln muss der Bediener keine Tasten drücken oder drehen. Da keine Tasten verwendet werden, können sie auch nicht ausfallen.
Um schließlich sicherzustellen, dass die Porositätsmessung nicht vom Bediener beeinflusst wird, hat Innosen ein Porositätsmessgerät entwickelt, das die Anzeige am Elektronikgerät während der Messung ausblenden kann. Erst nach Abschluss der 4-Sekunden-Messung wird das Ergebnis angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt hat das System den Messwert bereits an das zentrale Datenerfassungssystem gesendet, sodass eine Einflussnahme durch den Bediener ausgeschlossen ist (nur bei Anschluss an ein Datenerfassungssystem möglich).