Giới thiệu

Nguyên lý cơ bản của tia X ngày nay được nhiều người biết đến vì nó được sử dụng trong ngành chăm sóc sức khỏe và an ninh sân bay. Điều mà nhiều chuyên gia sản xuất và chất lượng thực phẩm không biết rõ là tia X có thể làm gì để cải thiện an toàn thực phẩm so với máy dò kim loại truyền thống. Bài viết này nói về 10 lý do để cân nhắc việc nâng cấp công nghệ mới nhất được sử dụng trong hệ thống X-ray NextGuard™ và Xpert™.

Phát hiện chất gây ô nhiễm trong bao bì với tia X

Thời hạn sử dụng và hình thức bên ngoài của sản phẩm luôn là những sản phẩm đóng gói quan trọng. Đây là lý do tại sao việc sử dụng màng kim loại, giấy bạc và bao bì kín đang phát triển nhanh chóng. Những vật liệu này có thể ngăn độ ẩm, oxy và tia UV giúp kéo dài thời hạn sử dụng và cũng có thể cải thiện tính thẩm mỹ. Tuy nhiên, thách thức là các vật liệu chứa kim loại tạo ra “hiệu ứng sản phẩm” lớn cho máy dò kim loại vốn đòi hỏi các thiết bị này phải hoạt động với mức độ nhạy giảm. Mặt khác, hệ thống Tia X không gặp vấn đề gì khi “nhìn” xuyên qua các vật liệu đóng gói mỏng này để phát hiện các chất gây ô nhiễm rất nhỏ. Một vấn đề phổ biến khác mà tia X có thể giải quyết là phát hiện sai chất gây ô nhiễm do kim loại có trong bìa giấy tái chế. Kim loại hiện diện quá nhỏ nên trong hầu hết các trường hợp, hệ thống X-ray có thể bỏ qua nó. Máy dò kim loại có khả năng gây nhầm lẫn cho người quản lý chất lượng.

Tìm những mảnh nhỏ của nhiều loại kim loại; và các loại vật thể lạ khác

Trong ảnh X-ray, bóng tối biểu thị mật độ. Khi kết hợp với phân tích hình ảnh tự động, hệ thống Tia X có thể tìm thấy các chất gây ô nhiễm dày đặc, có cạnh sắc hoặc có hình dạng hoặc kích thước cụ thể. Chúng bao gồm các mảnh thủy tinh, đá hoặc nhựa và mảnh xương.

Một lợi ích bổ sung, khi so sánh với máy dò kim loại, là hầu hết các kim loại (kim loại màu, kim loại màu và thép không gỉ) phản ứng theo cách giống nhau vì mật độ của chúng rất giống nhau. Vì vậy, không giống như máy dò kim loại, bạn không cần phải đánh đổi khả năng phát hiện theo loại kim loại. Nhôm, có mật độ tương tự như thủy tinh, cũng thường có thể phát hiện được. Có thể tìm thấy các dây có đường kính rất nhỏ, dài vài mm do hình dạng của chúng.

Cuối cùng, trong nhiều trường hợp, tia X nhạy hơn máy dò kim loại do phần mềm phát hiện và tạo hình ảnh tiên tiến. Ví dụ: trong ứng dụng máy dò kim loại thông thường với sản phẩm ướt hoặc dẫn điện có thể phát hiện thép không gỉ 2,5-3,5 mm, tia X thường xuyên có thể phát hiện 1,5 mm hoặc ít hơn, do đó cải thiện an toàn thực phẩm và bảo vệ thương hiệu.

Thiết lập/thử nghiệm sản phẩm mới trong vài phút bằng giao diện đồ họa, trực quan

Việc đặt tần số và độ lợi của máy dò kim loại cũng như tìm hiểu góc pha của sản phẩm (những tín hiệu phản kháng và điện trở nào cần bỏ qua) không hề trực quan. Ngay cả khi điều này được đơn giản hóa, việc hiểu và thực hiện các điều chỉnh do tác động khác nhau của sản phẩm hoặc “tiếng ồn” của môi trường có thể đòi hỏi kiến thức chuyên môn rất cao.

Hệ thống X-ray có cách tiếp cận hoàn toàn khác. Bằng cách sử dụng trình hướng dẫn thiết lập, bạn chỉ cần thông báo cho hệ thống về kích thước gói và tốc độ đường truyền của mình. Hãy để nó đặt mức công suất tia X dựa trên mật độ và tốc độ của sản phẩm, chuyển một số gói mẫu “tốt” qua máy để hiệu chỉnh thuật toán phát hiện cũng như đặt độ trễ và thời lượng loại bỏ.

Vì hệ thống X-ray tạo ra hình ảnh sản phẩm của bạn trong suốt quá trình này nên bạn sẽ nhận được phản hồi ngay lập tức và dễ hiểu, giúp tối ưu hóa quá trình thiết lập. Việc kiểm tra hệ thống với các loại chất gây ô nhiễm khác nhau cũng rất dễ dàng. Nếu có điều gì đó không chính xác, bạn có thể phóng to hình ảnh để phân tích kỹ hơn, đồng thời điều chỉnh mức độ phát hiện để xác định tác động. Điều này có nghĩa là người dùng mới làm quen có thể thiết lập sản phẩm đầu tiên của họ sau 5-10 phút và người dùng có kinh nghiệm có thể làm điều đó trong một phần nhỏ thời gian đó.

Lợi ích cuối cùng của giao diện trực quan này là bạn có thể lưu và xuất hình ảnh các sản phẩm bị ô nhiễm để xem xét ngoại tuyến. Để có thể truy xuất nguồn gốc đầy đủ, những hình ảnh này cũng được gắn thẻ tên sản phẩm, ngày, giờ và lý do sản phẩm bị từ chối.

Đừng lo lắng về việc bồi thường khi hiệu ứng sản phẩm thay đổi, khó khăn

Với máy dò kim loại, những sản phẩm bị ướt, nhiễm mặn và dẫn điện khó có thể bỏ qua. Chúng phản ứng tương tự với kim loại khi đi qua máy dò kim loại, đôi khi không thể phát hiện chất gây ô nhiễm kim loại tiềm ẩn. Ngoài ra, các sản phẩm đông lạnh một phần hoặc nóng có thể thay đổi đặc tính của chúng trong suốt ngày sản xuất. Điều này thường dẫn đến việc loại bỏ sai hoặc có nghĩa là bạn phải theo dõi và thay đổi hiệu ứng của sản phẩm hoặc tệ hơn là phát hiện tổn hại bằng cách giảm cài đặt độ nhạy.

Những vấn đề này được loại bỏ bằng hệ thống X-ray vì chúng không quan tâm đến “trạng thái” điện của sản phẩm hoặc nhiệt độ của sản phẩm. Trong quá trình thiết lập, hãy chạy một mẫu sản phẩm đủ lớn với hình dạng và độ dày khác nhau để hệ thống điều chỉnh theo trường hợp xấu nhất. Nếu vì lý do nào đó, có điều gì đó thay đổi theo thời gian, bạn có thể nhanh chóng xem những hình ảnh bị từ chối gần đây nhất và thực hiện điều chỉnh. Với hệ thống X-ray NextGuard, thậm chí có thể điều chỉnh, đánh giá và thay đổi mức độ phát hiện một cách nhanh chóng trong khi quá trình kiểm tra vẫn tiếp tục ở chế độ nền.

Thiết kế nhỏ gọn, hoàn chỉnh có nghĩa là việc lắp đặt được thực hiện trong vài giờ

Hệ thống NextGuard và Xpert đều có sẵn dưới dạng hệ thống hoàn chỉnh bao gồm kiểm tra, xử lý và loại bỏ vật liệu. Chúng có thể được giải nén, cấp nguồn và cài đặt ngay lập tức. Trong nhiều trường hợp, kích thước nhỏ của chúng giúp việc lắp chúng vào dây chuyền sản xuất trở nên dễ dàng. Trong những trường hợp đặc biệt, chúng có thể được tùy chỉnh cho nhà máy của bạn hoặc có thể được đặt trên bánh xe để đơn giản hóa việc vệ sinh và cấu hình dây chuyền.

Với sự hỗ trợ khởi động, một kỹ sư dịch vụ Khoa học Thermo Fisher được đào tạo tại nhà máy sẽ kết nối nguồn và không khí với hệ thống và thường trong vòng vài giờ, thiết bị sẽ kiểm tra sản phẩm. Sau đó, bộ phận đảm bảo chất lượng có thể chứng nhận hệ thống bằng các mẫu thử nghiệm cần thiết và các kỹ sư cũng như người vận hành của bạn có thể được đào tạo trực tuyến về cách thiết lập và vận hành cơ bản. Kỹ thuật viên dịch vụ cũng thực hiện kiểm tra an toàn bức xạ đầy đủ (theo quy định tại địa phương của bạn) và cung cấp tài liệu để lưu vào hồ sơ của bạn.

Thống kê chi tiết sản xuất và lưu trữ hình ảnh là tiêu chuẩn

Trong hầu hết các môi trường sản xuất, việc lưu giữ hồ sơ đầy đủ (loại sản phẩm, số lô, số lượng, chất gây ô nhiễm, v.v.) là điều khó khăn với máy dò kim loại. Các giải pháp mạng độc quyền ràng buộc bạn với một nhà cung cấp cụ thể và các giao thức cấp thấp có sẵn yêu cầu lập trình và thiết lập tùy chỉnh. Lựa chọn thứ ba, hệ thống thủ công, dựa trên giấy, ít lý tưởng hơn trong môi trường chế biến thực phẩm.

Với hệ thống X-ray của Thermo Scientific, số liệu thống kê sản xuất hoàn chỉnh được lưu ngay trên hệ thống trong nhiều tháng. Chúng có thể dễ dàng được xem và chuyển sang bất kỳ PC nào thông qua thẻ nhớ USB hoặc kết nối mạng. Dữ liệu được lưu cung cấp nhiều chi tiết hơn hầu hết người dùng yêu cầu. Nó thậm chí còn bao gồm nhật ký về những người vận hành đang chạy hệ thống, những thay đổi nào có thể đã được thực hiện và liệu có bất kỳ lỗi hoặc cảnh báo nào của hệ thống hay không. Không giống như máy dò kim loại, hình ảnh sản phẩm bị từ chối cũng có thể được lưu để phân tích nguyên nhân gốc rễ và lưu trữ hồ sơ, nếu xảy ra sự kiện cách ly hoặc thu hồi.

Sử dụng hệ thống X-ray an toàn như máy dò kim loại

Trong những năm đầu, hệ thống X-ray tạo ra bức xạ ion hóa được coi là mối nguy hiểm tiềm tàng cho sức khỏe. Vì lý do này, các tổ chức trên khắp thế giới như Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã tham gia thiết lập các tiêu chuẩn (ví dụ: CFR 21 phần 1020) về các biện pháp và thử nghiệm liên quan đến an toàn là cần thiết để bán và lắp đặt thiết bị phát hiện tia X

Hiện nay có hàng nghìn máy kiểm tra thực phẩm mỗi ngày trên khắp thế giới và tất cả chúng đều đã được chứng nhận theo các tiêu chuẩn rất nghiêm ngặt, nhiều trong số đó được áp dụng riêng cho từng quốc gia. hệ thống X-ray của Thermo Scientific đã vượt qua tất cả các thử nghiệm này và được lắp đặt ở hơn 30 quốc gia. Ngoài ra, do tia X được tạo ra bằng điện và thường có công suất rất thấp (< 200 W), nên không có nguồn phóng xạ đáng lo ngại nào khó quản lý và xử lý. Ngoài ra, không có tác động lâu dài hoặc thay đổi nào đối với các sản phẩm thực phẩm được kiểm tra.

Hệ thống X-ray với vốn đầu tư rất hợp lý

Nhiều năm trước, hệ thống X-ray có giá cao gấp 5 đến 10 lần so với máy dò kim loại. Trong khoảng thời gian từ 5 năm trở lên, bạn phải mua nhiều bộ phận đắt tiền như ống, máy dò và nguồn điện cao thế.

Tuy nhiên, hệ thống phát hiện chất gây ô nhiễm NextGuard có mức giá khởi điểm thấp, không hơn nhiều so với máy dò kim loại trên băng tải chất lượng cao. Tất cả các hệ thống Chụp X-ray của Thermo Scientific đều được thiết kế để hoạt động trong 10.000 giờ trở lên mà không cần bất kỳ dịch vụ sửa chữa lớn nào. Các bảo hành mở rộng được cung cấp với chi phí hợp lý và các hợp đồng dịch vụ được cung cấp để cung cấp dịch vụ bảo trì phòng ngừa, ứng phó ưu tiên và chứng nhận an toàn.

Tất cả các nguồn tia X, ngay cả những nguồn năng lượng thấp thường được sử dụng ngày nay và các máy dò, đều có thể bị hao mòn theo thời gian do hiệu ứng nhiệt và bức xạ. Việc thay thế nên được lên kế hoạch sau ba đến năm năm hoạt động thông thường. Để giúp dự đoán khi nào cần thực hiện điều này, hệ thống Chụp X-ray Thermo Scientific có bộ hẹn giờ tích hợp để cho bạn biết nguồn đã hoạt động được bao nhiêu giờ. Các hệ thống này cũng có chức năng chẩn đoán máy dò cho biết khi tín hiệu được tạo ra đang yếu đi và cần xem xét thay thế. Trong nhiều trường hợp, các nguồn và máy dò được tái sản xuất có sẵn với chi phí giảm đáng kể.

Thực hiện các cuộc kiểm tra chất lượng khác chỉ với chi phí cho phần mềm tùy chọn

Sau khi chụp ảnh X-ray cho sản phẩm, bạn có thể thấy rõ rằng có các vấn đề khác về chất lượng—chẳng hạn như thiếu túi hoặc sản phẩm bị thiếu hình dạng—mà bạn muốn phát hiện và từ chối. Điều này thường có thể được thực hiện bằng cách chỉ cần bật hoặc thêm phần mềm thị giác tùy chọn được thiết kế cho nhiệm vụ. Một phương pháp kiểm tra bổ sung phổ biến là sử dụng tổng mật độ của hình ảnh để ước tính trọng lượng và tìm ra các lỗi tổng thể về nội dung. Các thuật toán thị giác khác có sẵn để đo các đối tượng hoặc tìm kiếm các biến thể.

Hệ thống Thermo Scientific NextGuard cung cấp một bộ công cụ xác minh sản phẩm có mục đích chung, độc đáo, có thể được thử nghiệm nhanh chóng để xác định tính khả thi của việc kiểm tra. Các thuật toán biến đổi hoặc phân tích hình ảnh có thể được kết nối linh hoạt với kết quả hiển thị rõ ràng trên màn hình theo thời gian thực. Bằng cách này, ngay cả khi chỉ có một số kiến thức cơ bản, người dùng có thể thử nhiều thứ khác nhau và nhanh chóng đạt được kết quả như ý muốn. Khi trình tự kiểm tra đang được chạy trực tuyến, hình ảnh loại bỏ sẽ được lưu để có thể xác định mức độ nghiêm trọng của vấn đề chất lượng và có thể thực hiện các hành động khắc phục trong hoạt động sản xuất hoặc đóng gói.

Sử dụng an toàn

Bởi vì hệ thống X-ray sử dụng một kỹ thuật hoàn toàn khác để kiểm tra sản phẩm và tìm vật thể lạ nên tất cả các vấn đề phức tạp có thể gây ra sự cố lắp đặt và sử dụng với máy dò kim loại đều có thể bị bỏ qua.

Hệ thống X-ray chỉ cần kết nối nguồn và các sản phẩm có kết cấu và mật độ tương đối ổn định để hoạt động đáng tin cậy trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần. Những thứ như độ rung, trường điện từ và thậm chí cả sự thay đổi công suất đều không có tác dụng. Chúng cũng có thể được sử dụng trong các môi trường từ gần như đóng băng đến quá nóng để người vận hành có thể thoải mái. Chúng thường được xếp hạng về khả năng làm sạch theo tiêu chuẩn IP65 và cũng có thể được thiết kế với chi phí cao hơn để chịu được các hóa chất vệ sinh ăn da và làm sạch bằng phun áp suất cao.

Kết luận

Kiểm tra bằng tia X mang đến những trải nghiệm vượt trội. Có nhiều lý do thuyết phục để tăng cường phát hiện kim loại nhằm cải thiện chất lượng và an toàn thực phẩm đồng thời bảo vệ thương hiệu của bạn. Thermo Fisher có thể chạy mẫu sản phẩm để cho bạn biết chính xác khả năng phát hiện chất gây ô nhiễm bằng tia X và xác minh sản phẩm có thể mang lại những lợi ích gì.

Nguồn:

Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các thiết bị X-ray hãng Thermo Fisher.