CN107941266A - 利用覆着物传感器进行的清洁监控 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用覆着物传感器进行的清洁监控。本发明尤其涉及用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的系统包括至少两个用于对流程设施(304)的部分上的覆着物(311、309)、尤其是覆着物层厚进行测量的覆着物传感器，并且其中，至少两个覆着物传感器具有不同的测量范围(105、106)。此外，本发明尤其还涉及用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的方法以及针对用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的系统的热覆着物传感器。

Description

利用覆着物传感器进行的清洁监控

技术领域

本发明涉及在专利权利要求1的前序部分中所说明类型的系统、在专利权利要求8的前序部分中所说明类型的方法、在权利要求12的前序部分中所说明类型的传感器、在专利权利要求13的前序部分中所说明类型的方法以及在专利权利要求15的前序部分中所说明类型的方法。

背景技术

对设施或流程设施、例如用于食品生产的设施的清洁是对于产品安全来说是必要的步骤。因此，通常设施根据预定的清洁程序在确定的时间点被清洁。

为了确认设施的污染度或清洁度，在此尤其使用了电容式传感器来测量覆着物形成(Belagbildung)。

因此，例如EP 1 376 112 B1描述了一种电容式传感器，其经由专门成形的电容器来测量覆着物形成，电容式的传感器的工作原理基于如下：电容器的电阻抗依赖于沉积在电容器上的覆着物的介电特性。

此外，对于用于确认设施的或食品设施的污染度或清洁度的公知的传感装置和方法来说不利的是，仅可以针对有限的覆着物层厚来测量覆着物层结构，并且例如不能够进行对设施的卫生状态的跨越过有效的生产和清洁周期的监控。

此外，这会导致低效的和效率低下的清洁流程和缩短的生产时间，这是因为在没有更准确的关于设施的卫生状态的数据时和由于应用超规格的安全系数会出现没有必要的长的清洁时间，以及发生随之而来的对资源，例如水、化学品和能量的没有必要的消耗。

因此，也会导致错误规定时间表的，也就是说过早或过晚地设定的清洁流程，这是因为不能够准确地检验清洁的必要性。

清洁流程在此例如可以被理解为所有由现有技术公知的方法或方法进程，以便在不进行过多拆卸的情况下使食品设施没有污物。例如将所谓的“Cleaning in Place(现场清洗)”或者说CIP法以及所谓的“Sterilisation in Place(现场除菌)”或者说SIP法尤其视为此。CIP法在此可以以如下方式运行：以水清洗设施，例如在提高了的温度提高的情况下以碱剂清洁设施；清洗设施，例如在提高了的温度提高的情况下以酸性的清洁剂清洁设施，以水清洗设施。如果要例如附加地进行除菌(SIP)，那么可以利用除菌剂，如例如具有温度大于120°的水或化学除菌剂来处理。根据要求，只进行基本的清洁也可以是足够的。在特别难以清洁的产品中，在基本的清洁之前也可以附加地以酸来清洁。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种器件，利用该器件可以改进对设施或者说流程设施，例如对用于食品生产的设施的卫生状态的监控，尤其是例如在对卫生状态进行监控的效率和效果方面以及在对设施进行清洁的效率和效果方面进行改进。

这方面根据本发明通过根据权利要求1的系统、根据权利要求8的方法、根据权利要求12的传感器、根据权利要求13的方法和根据权利要求15的方法实现。有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。

用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态的并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的系统在此可以包括用于测量流程设施、例如食品设施的部分上的覆着物的至少两个覆着物传感器，其中，至少两个覆着物传感器可以具有不同的测量范围。此外，至少两个覆着物传感器可以被配置成用于能够根据不同的测量原理工作。

覆着物在此可以被理解为在设施部分上、尤其是例如在设施内壁(尤其是例如管状线路的内壁部)上的所有不期望的沉积部，如例如尤其被理解为矿物的、有机的和混合式有机矿物的沉积部。

典型的覆着物或污物，例如矿物质、蛋白质或淀粉在此尤其会沉积在相对周围环境具有提高的温度的部分或表面上，例如沉积在热交换器上。

对覆着物的测量例如尤其可以被理解为对覆着物层厚的测量。

然而，对覆着物的测量也可以包括对覆着物的其他物理特性的测量和/或对在其上形成有覆着物的流程设施、例如食品设施的周围环境的测量和/或对流程设施、例如食品设施的产品，例如流过流程设施、例如食品设施的产品或清洁介质的测量。

所要测量的特性或所要测量的物理特性在此例如可以被理解为导电性或导热性、电容量、热容量和/或光学吸收和/或发射特性(例如荧光特性)，和/或其中一个或多个如下的特性，如流动速度、流率、浑浊度、颜色、pH值、温度、设施中的压力或压力损失、设施的管件外壁的传热系数、清洁介质和/或产品中的特定的颗粒的浓度、挥发性组份的存在性；被加工产品的产品特性，例如粘性、成分、在线滴定的测量值、透射或反射测量、来自不同的在线流动注射分析的反应的测量值、UV吸收测量值、振荡和衰减特性、超声波测量、与波长有关的光散射和/或光学活性(极化角度改变)。

使用可以具有不同的测量范围的和/或可以根据不同的测量原理工作的覆着物传感器能够实现对设施在生产和清洁周期期间的卫生状态的安全的、更全面的和连续的监控。尤其可以更好地监控和控制设施在生产期间的污染度或在设施的清洁流程期间的清洁度或洁净度。

代替根据固定地预定的参数进行或例如仅依赖于单个的不可靠的、仅测量有限的覆着物层厚的电容式的覆着物传感器进行的清洁，根据本发明的系统能够实现根据需求来清洁设施。

换言之，可以更好地断定对清洁是有意义的或必要的时间点和/或可以结束清洁的时间点，并且例如避免执行导致不必要的成本和不必要的能量耗费的不必要的清洁。

由此，也可以提高能够以之对清洁流程进行监控的效率和效力。此外，这方面也可以导致最小化停机时间和最小化对资源、例如清洁介质的消耗。

因此，通过根据必要性，根据随着继续生产导致的污染来对设施进行根据本发明能够实现的清洁，以及通过能精确地匹配于污染的清洁程序而可以将用于清洁所必需的时间减少到最小，并且同时提高产品安全。

例如，系统在此可以如下这样地设计，即，至少一个覆着物传感器可以被配置成用于测量几乎不受限的覆着物层厚，或例如与电容式覆着物传感器相比可以被配置成用于能够测量更厚的或更坚固的覆着物层厚。例如，这种覆着物传感器可以是超声波覆着物传感器。

例如，系统在此可以如下这样地设计，即，至少一个覆着物传感器可以是电容式覆着物传感器，并且至少一个覆着物传感器可以是超声波覆着物传感器。

也可想到的是，替选地或附加地，至少一个覆着物传感器可以是光学覆着物传感器或热覆着物传感器或具有传导测量的覆着物传感器或具有荧光测量的覆着物传感器或具有吸收测量的覆着物传感器。这些类型的覆着物传感器也可以被配置成用于测量几乎不受限的覆着物层厚，或者例如与电容式覆着物传感器相比可以被配置成用于能够测量更厚的或更坚固的覆着物层厚。

热覆着物传感器在此例如可以包括温度传感器和至少一个温度发射器，其被配置成用于将热能耦入到流程设施、例如食品设施的待检查的部位中，例如用于加载随时间改变的温度曲线。

可使用的覆着物传感器的多样性在此能够提高以之能够测量覆着物形成的准确度。

此外，可以补充覆着物传感器的测量范围。这例如可以被理解为，不同的覆着物传感器的测量范围是彼此互补的，其中，测量范围可以部分重叠。然而也可行的是，不同的覆着物传感器的测量范围不重叠。然而同样也可想到的是，其中一个覆着物传感器的测量范围也包含其他的覆着物传感器的测量范围。

例如，至少一个覆着物传感器的测量范围可以包括接近或等于零的覆着物层厚，并且/或者至少一个另外的覆着物传感器的测量范围可以包括具有最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚。

换言之，一个覆着物传感器例如可以测量薄的覆着物层厚，而另一覆着物传感器可以测量厚的覆着物层厚。在此，薄的覆着物层厚例如可以被理解为0至0.5mm的覆着物层厚，而厚的覆着物层厚例如可以被理解为0.5mm至5mm的覆着物层厚，最大能容许的覆着物层厚例如可以被理解为最大5mm的覆着物层厚。

然而，所提到的示例性的覆着物层厚或者说覆着物层厚值在此还可以依赖于覆着物类型或覆着物硬度，这是因为例如与较硬的覆着物相比，较软的覆着物可以更容易地去除，所以必要时例如较软的覆着物与相对较硬的覆着物相比可以具有更大的最大能容许的覆着物层厚。

因此例如可想到的是，两个不同的覆着物传感器测量不同的覆着物层厚，例如电容式覆着物传感器测量薄的覆着物层或者说薄的覆着物层厚，而例如第二覆着物传感器借助超声波测量法用于测量更厚的覆着物层或者说更厚的覆着物层厚。

这例如可以使如下断定变得容易，即是否和何时需要对流程设施，例如食品设施进行清洁(例如在通过覆着物传感器确认超过最大能容许的覆着物层厚时)，覆着物传感器的测量范围包括最大能容许的覆着物层厚。

此外可想到的是，不同的覆着物传感器可以按不同的分辨率执行测量。例如可想到的是，与用于厚的覆着物层厚的覆着物传感器相比，用于薄的覆着物层厚的覆着物传感器配备有或运行更高的空间分辨率或层厚分辨率。

这例如能够实现对流程设施、例如食品设施的清洁进程的更准确的监控，这是因为可以更准确地确认是否和何时通过清洁流程实现将覆着物层厚在预定的公差内减小到零或者接近零，并且因此，流程设施的待清洁的部分或整个流程设施、例如食品设施可被视为更干净和更卫生。

用于测量覆着物层厚的典型的分辨率可以根据覆着物类型和覆着物传感器类型针对薄的覆着物例如在+/-0.5μm至+/-5μm之间，而针对更厚的覆着物在+/-5μm至+/-50μm之间。

像已经提及的那样，至少一个覆着物传感器可以除了测量覆着物层厚以外还被配置成用于测量待检查的覆着物的其他的/另外的物理特性和/或在其上形成有覆着物的流程设施的，例如食品设施的周围环境和/或流程设施、例如食品设施的产品。

因此，覆着物传感器可以例如被配置成用于测量流过待检查的部位的介质的物理特性，尤其是例如被配置成用于测量流过待检查的部位的介质或流体或流体混合物的导电性，例如借助对流过待检查的部位的介质的导电性的变化进行电容式测量来实现。

这例如能够实现对清洁进程的更好的监控，这是因为能够更好地观察和随时间调节清洁介质的冲洗、例如用水的冲洗。

在用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施的，例如食品设施的清洁流程的系统中，至少一个覆着物传感器，例如尤其是被配置成用于可以测量薄的覆着物层厚的至少一个覆着物传感器在此可以安设在流程设施、例如食品设施的难以清洁的部位上或最难以清洁的部位上。

针对流程设施、例如食品设施的难以清洁或最难以清洁的部位的示例性的部位例如可以包括热交换器的高温区域、预变性阶段(Vordenaturierungsstufen)、装填设备的环形灌装器或中央灌装器、填充阀、缓冲罐、死点部位、侧凹部、管件扩宽部、密封件到材料的过渡部、被加热的表面、用于热传递的表面或具有温差的表面。

此外附加地或替选地，例如至少一个覆着物传感器、例如尤其配置可以用于测量更厚的或更强的覆着物层厚的至少一个覆着物传感器也可以安设在具有与流程设施、例如食品设施的其他的部位相比增强的覆着物形成的部位上，例如安设在具有最大的覆着物形成的部位上。增强的覆着物形成在此例如会由于在与周围的部位不同的部位上的在所提到的部位上存在的、促进覆着物形成的温度差所导致。

具有增多的覆着物形成的这些部位在此可以与难以清洁的部位不同，也就是说比较容易清洁。

这种示例性的布置例如可以确保帮助对流程设施、例如食品设施进行可靠地卫生清洁，这是因为例如可以以如下为出发点：在确认对难以清洁或最难以清洁的部位进行令人满意的清洁的情况下并且/或者在确认对流程设施、例如食品设施的与流程设施，例如食品设施的另外的部位相比特别强地被污染的部位进行令人满意地清洁的情况下，整个流程设施、例如食品设施被完全和令人满意地清洁。

因此，尤其是即使在非常强地污染流程设施、例如食品设施的情况下也可以更好地确保，对设施进行令人满意卫生清洁。

此外，至少一个覆着物传感器可以是可加热的。因此例如可以模拟流程设施的，例如食品设施的具有相对设施其他部分提高了的温度的、进而会更易受增强的覆着物形成影响的部位。

以该方式，例如也可以针对如下情况确保能够监控和调节针对流程设施的，例如食品设施的具有提高了的温度的部位的覆着物形成或卫生状态和/或清洁流程，即，覆着物传感器不能够直接安设在流程设施的，例如食品设施的具有提高了的温度的这种部位上。

用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的方法可以包括如下步骤中的一个、一些或所有：

·通过在生产期间借助至少一个覆着物传感器监控在流程设施、例如食品设施的至少一个部分上的覆着物形成来监控生产中的卫生状态，该至少一个覆着物传感器的测量范围可以包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚，

·在通过至少一个覆着物传感器确认覆着物层厚超过或已经超过预定的最大能容许的覆着物层厚时，导入或初始化流程设施、例如食品设施的清洁流程，

·通过至少一个另外的覆着物传感器监控在生产中的卫生状态并且/或者监控和/或结束已导入的清洁流程，该至少一个另外的覆着物传感器的测量范围可以与第一覆着物传感器的测量范围不同，尤其是该至少一个另外的覆着物传感器的测量范围例如可以包括接近或等于零的覆着物层厚。

因此，在生产时和在清洁流程时例如可以确保根据需要灵活监控流程设施的，例如食品设施的卫生状态，以及更好地断定用于开始和结束清洁的时间点，并且因此有针对性地和准确地控制清洁的开始和结束。

这例如可以改进准确度，清洁流程可以以该准确度被监控，这是因为尤其例如可以更好地和更准确地确认清洁结束。

也可想到的是，第二覆着物传感器(其测量范围例如可以包括接近或等于零的覆着物层厚)可以具有比其测量范围包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚的覆着物传感器更高的分辨率。这可以更进一步提高准确度，清洁流程可以以该准确度被监控并且例如可以确认清洁结束。

在此，至少一个覆着物传感器(其测量范围可以包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚)和/或可选的至少一个覆着物传感器(其测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚)例如可以是上述类型的覆着物传感器，亦即例如是电容式覆着物传感器，或者是超声波覆着物传感器，或者是光学覆着物传感器，或者是热覆着物传感器，或者是具有传导测量的覆着物传感器，或者是具有荧光测量的覆着物传感器，或者是具有吸收测量的覆着物传感器。

此外例如可行的是，在生产期间首先通过如下覆着物传感器进行对流程设施、例如食品设施的至少一个部分上的覆着物形成的监控，该覆着物传感器的下测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚，并且其中，只有在达到具有接近或等于零的覆着物层厚的下测量范围的覆着物传感器的测量范围的上端时，才将对在生产中卫生状态的监控切换到其测量范围包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚的覆着物传感器上。

同样例如可行的是，首先通过如下覆着物传感器进行对已导入的清洁流程的监控，该覆着物传感器的下测量范围包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚，并且其中，只有在达到具有针对具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚的测量范围的覆着物传感器的测量范围的下端时，或者在达到其针对覆着物或覆着物层厚的下证实界限时，才将对已导入了的清洁流程的监控切换到如下覆着物传感器上，该覆着物传感器的下测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚，并且该覆着物传感器例如可以具有更高的分辨率。

如果例如也达到了其下测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚的覆着物传感器的下证实界限或预定的公差界限，那么例如可以结束覆着物传感器或覆着物传感器系统所引发的清洁流程。为此，例如此外也可以输出可以传送使清洁流程的结束的信号的信号。

此外，监控和/或控制已导入的清洁流程可以附加地包括监控清洁介质的冲洗、例如用水的冲洗，其中，可以借助传感器监控冲洗，该传感器可以被配置成用于测量流过待清洁的部位的介质的物理特性，亦即例如可以被配置成用于测量流过待清洁的部位的介质的导电性。

这例如可以改进对清洁流程的调节，以及使识别出清洁流程的完毕变得容易。

如已经提到的那样，示例性的方法步骤可以改善卫生安全和产品安全，以及最小化流程设施的，例如食品设施的生产停工时间。

像提到的那样，用于监控流程设施的，例如食品设施的卫生状态的，并且用于监控和控制流程设施的，例如食品设施的清洁流程的系统也可以包括热覆着物传感器。

该可选的示例性的热覆着物传感器在此可以包括至少一个温度传感器和至少一个温度发射器，并且可以被配置成用于将热能耦入到流程设施、例如食品设施的可能受覆着物污染的、待检查的部位中。

例如热覆着物传感器可以被配置成用于将随时间改变的、例如周期性地改变的温度曲线加载到流程设施、例如食品设施的待检查的部位中。

例如通过流程设施、食品设施的待检查的部位/待检查的区域上的温度发射器所耦入的热能或所加载的随时间改变的温度曲线可以触发设施的待检查的部位的延迟的温度变化或延迟的随时间改变的温度曲线，温度变化或温度曲线的数值或幅度和延迟或者说相位或相位差例如可以由热覆着物传感器的温度传感器测量。由对在待检查的部位上所触发的温度变化的数值或幅度和延迟(相位或相移或相位差)的测量可以推断出覆着物的存在和覆着物层厚。

这种热通量温度记录法同样可以有助于更准确地和改进地监控设施在生产期间的污染度和监控在设施的清洁流程期间的清洁度或洁净度。

示例性的可选的热覆着物传感器或者热覆着物传感器的包括例如热辐射器和/或一个或多个加热或冷却元件和/或超声波发送器的示例性的温度发射器可以如下这样地配置：

·将随时间改变的、例如周期性地改变的温度曲线加载到流程设施、例如食品设施的待检查的部位中可以通过经由在待检查的部位前的加热或冷却元件周期性地加热和冷却介质、例如清洁介质，例如在恒定的介质流的情况下进行，并且/或者

·将随时间改变的温度曲线加载到流程设施、例如食品设施的待检查的部位中可以通过从与待检查的部位对置的部位、射入部位穿过介质，例如产品或清洁介质进行热辐射进行，其中，射入部位例如可以如下这样地设计，即，在那里发生或存在减少了的覆着物形成，其中，必要时这可以通过对射入部位的冷却，例如帕尔贴冷却(Peltierkühlung)进行，并且/或者

·将随时间改变的温度曲线加载到流程设施、例如食品设施的待检查的部位中可以通过以超声波穿过介质、例如产品或清洁介质来激励待检查的部位进行。

换言之，替选或附加地，用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的方法可以包括如下步骤中一个、一些或所有：

·将随时间改变的温度曲线加载到流程设施、例如食品设施的待检查的部分上，

·测量通过在流程设施、例如食品设施的待检查的部分上的加载所触发的具有数值和延迟的温度变化，用以获知覆着物形成的存在和强度、例如覆着物层厚的强度。

为此，例如尤其是可以加载具有在10mHz至1Hz的范围内的频率的，或者根据流程设施、例如食品设施的待检查的部位的机械上的规格尺寸通过实验获知的频率的周期性的温度曲线。

此外，对所触发的温度变化的温度变化曲线测量例如可以通过特殊的所设计出的待检查的部位或测量部位来进行。

为此例如可想到的是，测量部位的外壁部例如变窄并且必要时被机械加固。这可以在没有导致损害测量部位的均质性的情况下使对所触发的温度变化的测量变得容易。

这尤其可以在没有损害测量部位的内壁部的均质性的情况下实现，从而测量部位可以具有与正常的壁部部位相同的针对覆着物的沉积特性。

所描述的示例性的步骤在此可以充分利用如下两个物理效应。

一方面，通过在待检查的部位上存在的覆着物实现了延迟，亦即实现通向传感器，也就是通向热覆着物传感器的温度传感器的热传导发生相移，其随着覆着物强度而增加。

另一方面，与设施的在待检查的部位上的结构材料、例如抛光的不锈钢(例如具有发射率<0.1)相比，覆着物(在热红外线辐射的情况下的示例性的发射率～0.9)明显更强地吸收热输入或热加载，该结构材料基本上使射入的热辐射反射离开，并且因此与没有或具有少量的覆着物的设施部分相比，覆着物提高了所触发的温度变化的经测量的温度变化曲线测量的幅度。

基于完整性而提到的是，在对设施进行清洁时还要确保的是，整个表面完全得到清洁。然而根据结构部分或设施部分的复杂性，表面不同困难地被清洁。因此，清洁应该例如如下这样地进行，即，被污染最多或最难被清洁的最不利的结构部分也得到完全清洁，从而可以最小化可能的卫生危险。

最难待清洁的部位的特征大多在于复杂的机械结构，例如侧凹部、密封件到材料的过渡部、用于热传递或具有温度差的表面。对它们的断定主要可以通过经由清洁试验或者经由理论评估设施的结构，在考虑到各自的环境条件或使用条件的情况下进行的根据经验的获知得到。

因此替选或附加地，用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的方法可以包括如下步骤中一个、一些或所有：

·在流程设施、例如食品设施的部分上直接测量流程设施、例如食品设施的污染度或卫生状态或清洁度或洁净度，例如在流程设施、例如食品设施的部分上直接测量覆着物，其中，测量直接可以在流程设施、例如食品设施的难以清洁的部位上，例如在热交换器的高温区域、预变性阶段、装填设备的环形灌装器或中央灌装器、填充阀、缓冲罐、死点部位、侧凹部、管件扩宽部、密封件到材料的过渡部、被加热的表面、用于热传递的表面或具有温度差的表面上实现，并且/或者

·通过测量在指示器构件上的污染度或卫生状态来测量流程设施、例如食品设施的污染度或卫生状态或清洁度或洁净度，其中，指示器构件可以模拟流程设施、例如食品设施的难以清洁的部位，并且/或者指示器构件可以模拟流程设施、例如食品设施的具有增强的覆着物形成的部位。

指示器构件或参考构件可以为了改进对难以清洁的部位的模拟，例如为了模拟热交换器或为了模拟具有增强的覆着物形成的部位也被加热。

所述步骤可以提高对流程设施，例如食品设施的监控和对流程设施的，例如食品设施的清洁流程的卫生状态的效率和效力的监控和控制，这是因为例如可以从如下出发：当难以或最难清洁的部位或被模拟的难以清洁的部位是干净的，也就是没有覆着物时，设施的剩余的部分也是干净的或在卫生方面是洁净的。

经由对测量指示器构件上的污染度或卫生状态的测量进行的对流程设施的，例如食品设施的污染度或卫生状态的测量此外可以包括一个步骤，其中，从在与流程设施的，例如食品设施的难以清洁的部位的可清洁性或可污染性相比，指示器构件的可清洁性或可污染性方面的偏差来获知在执行清洁流程时所要考虑的关系因素。

为了断定或测量污染度或卫生状态可以使用上述类型的覆着物传感器，以及例如电容式覆着物传感器，或者超声波覆着物传感器或光学覆着物传感器或热覆着物传感器或具有传导测量的覆着物传感器或具有荧光测量的覆着物传感器或具有吸收测量的覆着物传感器。

所提到的示例性的覆着物传感器可以整合到待检查的部位中，或者待测量的表面中。

替选地或附加地，例如可以使用具有不同的波长范围的光学测量法。为此，至少一个观察窗口或光学开口例如可以如下这样地安设，即，利用评估单元(例如光学单元、例如光学覆着物传感器)可以观察待检查的部位或指示器构件。用于这种光学控制或测量法的波长范围在此例如可以在300nm至400nm之间的UVA/UVB范围内，和/或在400nm至700nm之间的可视范围内，和/或在700nm至1000nm之间的NIR范围内，和/或在1000nm至2500nm之间的SWIR范围内。

于是，在清洁期间例如可行的是，借助光学单元监控待检查的部位的或指示器构件的清洁度，并且可以清洁很长时间，直到待检查的部位或指示器构件完全干净。光学评估在此可以根据直接观察原理(例如通过摄像机)、反射原理(例如借助荧光测量)或以透射法执行。

因为像提到的那样，光学指示器构件可以相应于最难清洁的构件和/或具有增强的覆着物形成的部位，所以由此得出当该构件是干净的时，整个设施就具有期望的状态。

在此描述的器件和方法步骤所有都可相互组合，并且可以如下地协同共同作用，即，改进对流程设施的，例如食品设施的卫生状态的监控，并且改进对流程设施的，例如食品设施的清洁流程监控和控制。尤其是例如可以根据需求清洁设施，或者使清洁匹配于设施的当前的污染度。因此此外可以在尽可能少地使用清洁介质的情况下确保安全的生产。本发明具有特别的意义，或者说所述的器件例如也使清洁时间可能缩短，由此使设施的生产时间可以最大化。

附图说明

随后的附图示例性地示出：

图1a：两个示例性的覆着物传感器的示例性的测量范围；

图1b：用于两个示例性的覆着物传感器的测量范围的另外的示例；

图2：示例性的热覆着物传感器的示例性的布置；

图3：示例性的被加载的温度曲线和示例性触发的被测量的随时间改变的温度曲线；以及

图4：示例性的光学覆着物传感器的示例性的布置。

具体实施方式

图1a示例性地示出了两个示例性的覆着物传感器的示例性的测量范围105、106的可能的测量范围划分100，其中，覆着物传感器(未示出)可以根据其中一个上述类型来构建，或可以根据不同的上述的测量原理工作。

此外示出了流程设施的，例如食品设施的待检查的部分的污染的示例性的变化曲线107。变化曲线107可以例如是覆着物的层厚102根据时间101的变化曲线或变化。

在此例如示出了两个不同的流程或时间区段103、104。其中，第一流程或时间区段103例如可以表示在生产期间，在流程设施，例如食品设施中形成覆着物时的覆着物层厚变化，第二流程或时间区段104可以表示在清洁期间，在覆着物减少或覆着物去除时的覆着物层厚变化。

在此，像示出的那样，根据例如不同的测量原理工作的覆着物传感器例如可以具有不重叠的测量范围105、106。

在此，第一覆着物传感器的示例性的第一测量范围105可以包括具有最大能容许的覆着物层厚108的覆着物层厚。

因此，例如在确认覆着物层厚超过预定的最大能容许的覆着物层厚108时，可以开始清洁104。

第二覆着物传感器的所示的示例性的第二测量范围106可以例如包括接近或等于零的覆着物层厚。

两个测量范围105、106此外可以进一步划分为不同的子区域(未示出)。例如，测量范围105可以包含上和下测量范围。同样，测量范围106可以包含上和下测量范围。

因此例如可以监控清洁或覆着物去除的进程，并且在确认令人满意地去除或充分减少覆着物时，可以结束清洁104，并且流程设施，例如食品设施又进入生产运行103中。

图1b示例性地示出了两个示例性的覆着物传感器的示例性的测量范围205、206的另外的可能的测量范围划分200，其中，覆着物传感器(未示出)又可以根据其中一个上述类型来构建，或者可以根据不同的上述的测量原理工作。

在此，与图1a类似地例如示出了两个不同的流程或时间区段203、204，其中，第一流程或时间区段203例如可以表示在生产期间，在流程设施，例如食品设施中形成覆着物时的覆着物层厚变化，第二流程或时间区段204可以表示在清洁期间，在覆着物减少时的覆着物层厚变化。

在此，像示出的那样，然而与图1a不同地，根据例如不同的测量原理工作的覆着物传感器例如可以具有重叠的测量范围205、206。

在此，第一覆着物传感器的示例性的第一测量范围205又可以包括具有最大能容许的覆着物层厚208的覆着物层厚。

因此，例如在确认覆着物层厚超过预定的最大能容许的覆着物层厚208时，可以开始清洁204。

第二覆着物传感器的所示的示例性的第二测量范围206可以例如包括接近或等于零的覆着物层厚。

与图1a类似地，两个测量范围205、206此外可以进一步划分为不同的子区域(未示出)。例如，测量范围205可以包含上和下测量范围。同样，测量范围206可以包含上和下测量范围。

测量范围205、206的示例性的可能的重叠在此可以此外能够实现对流程设施的，例如食品设施的卫生状态更准确地和更完美的监控。

图2示例性地示出了针对用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的系统的示例性的热覆着物传感器310的可能的布置，热覆着物传感器例如可以具有温度传感器302和至少一个温度发射器301，被配置成用于将热能耦入到流程设施、例如食品设施的部分304(例如管件壁部)的待检查的部位306中，例如用于加载随时间改变的、例如周期性地改变的温度曲线。

代替热辐射器地也可想到的是，使用超声波转换器用于耦入热能或用于加载随时间改变的温度曲线。

通过加载随时间改变的温度曲线来触发的温度变化的温度变化曲线测量在此可以在特殊地设计的待检查的部位或测量部位306上实现。

为此例如可想到的是，像示出的那样，测量部位的外壁部变窄。这可以使对触发的温度变化的测量变得简单，而不会导致损害测量部位的均质性，尤其是不会导致损害测量部位的内壁部的均质性，从而测量部位可以具有与在周围的正常的结构部分上的相同的针对覆着物309的沉积特性。

像示出的那样，温度发射器301可以例如对置于示例性的热覆着物传感器310的温度传感器302布置。

替选和/或附加地，将随时间改变的温度曲线加载到流程设施的，例如食品设施的待检查的部位306中可以通过经由可选的加热或冷却元件303周期性地加热和冷却介质308，例如清洁介质来进行。

所提到的可选的加热或冷却元件303在此可以布置在待检查的部位之前，从而例如介质308在到达待检查的部位之前就会被加载以随时间改变的温度曲线。

此外，加载随时间改变的温度曲线例如可以在恒定的介质流307的情况下进行。

在使用可选的加热或冷却元件303的情况下，热覆着物传感器310也可能可以在没有与温度传感器302对置的(附加的)温度发射器的情况下运行。

通过热辐射将随时间改变的温度曲线加载到流程设施的，例如食品设施的待检查的部位306中可以从与待检查的部位对置的部位305，即射入部位穿过介质308(例如产品或清洁介质)来进行，其中，射入部位例如可以如下这样地设计，即，在那里产生或存在减少了的覆着物形成，其中，必要时这可以通过对射入部位的冷却，例如帕尔贴冷却(未示出)来进行。

图3示出了示例性的热曲线或温度曲线400，亦即热或温度402与时间401的相关性。

在此，曲线403例如表示例如通过上述的器件加载的随时间改变的温度曲线403，其可以加载到(未示出的)流程设施的，例如食品设施的待检查的部位上。

曲线403也可以被称为示例性的激励曲线。

像示出的那样，示例性的改变的温度曲线403或者说激励曲线是周期性改变的，并且具有示例性的幅度406。

曲线404在此例如表示在流程设施的，例如食品设施的待检查的部分/待检查的部位上的例如由热覆着物传感器测量到的并且通过激励曲线403触发的温度变化或例如由热覆着物传感器测量到的并且通过激励曲线403触发的温度曲线。

曲线404也可以被称为示例性的测量曲线。

像已经描述的那样，可以从示例性的测量曲线404通过测量测量曲线404的数值或幅度407和与激励曲线相比的延迟或相位差405推断出覆着物形成的存在和强度或覆着物层厚的强度。

在此，所测量到的幅度407和所测量到的相位差405之间的相互关系在此例如可以是覆着物的温度传导性的和/或覆着物厚度和/或测量曲线404的函数。因此，在比较低的温度传导性的情况下例如可以估计到幅度的减小和更大的相移或更大的相位差405。同样，更大的覆着物厚度会减小幅度407并且增大相移或相位差405。

图4示例性地示出了示例性的光学覆着物传感器和示例性的指示器构件505的可能的布置500。

指示器构件505在此例如可以安设在流程设施的，例如食品设施的难以清洁的部位上。

替选地，指示器构件505可以安设在待检查的流程设施的，例如食品设施的任意的待检查的部位507上，例如安设在管件壁部501的部位上，并且其中，指示器构件505可以被配置成用于模拟流程设施的，例如食品设施的难以清洁的部位和/或具有增强的覆着物形成的部位。

为了改进对难以清洁的部位或具有增强的覆着物形成的部位的模拟，指示器构件505也可以可选地通过加热元件被加热。

也可想到的是，例如指示器构件505可以按随时间改变的温度曲线被加热。

为了测量污染度或卫生状态或为了测量流程设施的，例如食品设施的待检查的部位上的覆着物形成，指示器构件505可以以光学测量法观察。

为此，可以对置于指示器构件505地布置的光学覆着物传感器503，例如照相机例如可以经由测量光束504以光学方式检测和测量指示器构件上的覆着物形成。

测量光束504在此例如可以经由光学开口，例如观察窗口安设在待检查的设施部位的与指示器构件505对置的对指示器构件进行检测的部分中/上。

附图标记列表

100 示例性的测量范围划分

101 示例性的横轴线，例如时间轴线

102 示例性的纵轴线，例如测量污染度的或清洁度的轴线，例如覆着物层厚和/或覆着物或产品的其他的物理特性

103 示例性的(第一)设施流程区段，例如食品设施流程区段，例如生产区段

104 示例性的(第二)设施流程区段，例如食品设施流程区段，例如清洁区段

105 (第一)覆着物传感器的示例性的(第一)测量范围

106 (第二)覆着物传感器的示例性的(第二)测量范围

107 流程设施、例如食品设施的待检查的部分的污染的示例性的变化曲线，覆着物形成或覆着物去除的示例性的变化曲线，例如覆着物层厚的变化曲线

108 示例性的最大能容许的覆着物层厚

200 示例性的测量范围划分

201 示例性的横轴线，例如时间轴线

202 示例性的纵轴线，例如测量污染度或清洁度的轴线，例如覆着物层厚和/或覆着物或产品的其他的物理特性

203 示例性的(第一)设施流程区段，例如食品设施流程区段，例如生产区段

204 示例性的(第二)设施流程区段，例如食品设施流程区段，例如清洁区段

205 (第一)覆着物传感器的示例性的(第一)测量范围

206 (第二)覆着物传感器的示例性的(第二)测量范围

207 流程设施、例如食品设施的待检查的部分的污染的示例性的变化曲线，覆着物形成或覆着物去除的示例性的变化曲线，例如覆着物层厚的变化曲线

208 示例性的最大能容许的覆着物层厚

300 示例性的热覆着物传感器的示例性的布置

301 示例性的热覆着物传感器的示例性的部分，例如温度发射器，例如热辐射器和/或超声波转换器

302 示例性的热覆着物传感器的示例性的部分，例如温度传感器

303 示例性的加热和/或冷却元件，例如也可被理解为温度发射器的一部分

304 待检查的食品设施的示例性的部分，例如管件壁部

305 用于耦入/射入/加载热能的示例性的部位

306 示例性的测量部位/示例性的待检查的部位

307 示例性的介质流

308 示例性的介质，例如产品和/或清洁介质

309 污物，例如覆着物

310 示例性的热覆着物传感器

311 污物，例如覆着物

400 示例性的温度曲线

401 示例性的横轴线，例如时间轴线

402 示例性的纵轴线，例如温度轴线或热能轴线

403 示例性的加载的随时间改变的温度曲线，示例性的激励曲线

404 在设施的待检查的部分/待检查的部位上的示例性的被测量的通过激励、例如激励曲线403触发的被测量的温度曲线，示例性的测量曲线

405 激励曲线和测量曲线之间的示例性的延迟，示例性的相位差

406 所加载的随时间改变的温度曲线的示例性的幅度

407 所测量的通过激励、例如激励曲线403触发的所测量的温度曲线的示例性的幅度

500 示例性的光学覆着物传感器的示例性的布置

501 流程设施例如食品设施的示例性的待检查的部分，例如管件壁部

502 用于耦入/射入测量束，例如光束的示例性的部位，示例性的光学开口或观察窗口

503 示例性的覆着物传感器，例如光学覆着物传感器

504 示例性的测量束，例如光束

505 示例性的指示器构件或参考构件

506 示例性的可选的加热元件

507 示例性的待检查的部位，例如难以清洁的部位

Claims (15)

1.用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施的清洁流程的系统，所述系统包括：

用于测量在所述流程设施(304)的部分上的覆着物(311、309)，尤其是针对覆着物层厚进行测量的至少两个覆着物传感器，其中，所述至少两个覆着物传感器具有不同的测量范围(105、106)。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个覆着物传感器是电容式覆着物传感器，并且至少一个覆着物传感器是超声波覆着物传感器，并且/或者

其中，作为替选或附加，至少一个覆着物传感器是光学覆着物传感器或热覆着物传感器或具有传导测量的覆着物传感器或具有荧光测量的覆着物传感器或具有吸收测量的覆着物传感器。

3.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述覆着物传感器的测量范围(205、206)部分重叠。

4.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，至少一个覆着物传感器的测量范围(106)包括接近或等于零的覆着物层厚，并且/或者至少一个覆着物传感器的测量范围(105)包括具有最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚。

5.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，作为替选或附加，至少一个覆着物传感器被配置成用于测量流过待检查的部位的介质(308)的物理特性，例如被配置成用于测量流过待检查的部位的介质(308)的导电性。

6.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，至少一个覆着物传感器安设在难以清洁的部位，例如热交换器的高温区域、预变性阶段、装填设备的环形灌装器或中央灌装器、填充阀、缓冲罐、死点部位、管件扩宽部、侧凹部、密封件到材料的过渡部上，并且/或者其中，至少一个覆着物传感器安设在与所述流程设施、例如食品设施的其他部位相比具有增强的覆着物形成的部位上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其中，至少一个覆着物传感器是能加热的。

8.用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施的清洁流程的方法，所述方法包括：

通过在生产期间借助至少一个覆着物传感器监控在所述流程设施的至少一个部分上的覆着物形成来监控生产中的卫生状态，所述至少一个覆着物传感器的测量范围(105)包括具有预定的、尤其是最大能容许的覆着物层厚(108)的覆着物层厚，

在通过所述至少一个覆着物传感器确认覆着物层厚超过所述预定的覆着物层厚(108)时，导入所述流程设施的清洁流程，

通过至少一个另外的覆着物传感器监控和/或结束已导入的清洁流程，所述至少一个另外的覆着物传感器的测量范围与第一覆着物传感器的测量范围不同，尤其是所述至少一个另外的覆着物传感器的测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚。

9.根据前一权利要求所述的方法，其中，在生产期间首先通过其下测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚的覆着物传感器进行对所述流程设施的至少一个部分上的覆着物形成的监控，并且其中，只有在达到具有接近或等于零的覆着物层厚的下测量范围的覆着物传感器的测量范围的上端时，才将对生产中卫生状态的监控切换到其测量范围(105)包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚的覆着物传感器上。

10.根据上述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，首先通过其下测量范围包括具有预定的最大能容许的覆着物层厚的覆着物层厚的覆着物传感器进行对已导入的清洁流程的监控，并且其中，只有在达到包括针对具有预定的最大能容许的覆着物层厚(108)的覆着物层厚的测量范围(105)的覆着物传感器的测量范围的下端时，才将对已导入的清洁流程的监控切换到其下测量范围包括接近或等于零的覆着物层厚的覆着物传感器上。

11.根据上述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，对已导入的清洁流程的监控附加地包括对清洁介质的冲洗、例如用水进行冲洗的监控，其中，借助如下传感器进行对冲洗的监控，所述传感器被配置成用于测量流过待清洁的部位的介质(308)的物理特性，例如被配置成用于测量流过待清洁的部位的介质(308)的导电性。

12.针对用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施、例如食品设施的清洁流程的系统的热覆着物传感器(300)，所述热覆着物传感器包括至少一个温度传感器(302)和至少一个温度发射器(301)，其被配置成用于将热能耦入到所述流程设施、例如食品设施的待检查的部位中，例如用于加载随时间改变的温度曲线(403)。

13.用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施的清洁流程的方法，所述方法包括：

将随时间改变的温度曲线(403)加载到所述流程设施、例如食品设施的待检查的部分上，

测量通过在所述流程设施的待检查的部分上的加载所触发的具有数值和延迟的温度变化(404)，用以获知覆着物形成的存在和强度，例如覆着物层厚的强度。

14.根据前一方法权利要求所述的方法，其中，加载具有在10mHz至1Hz的范围内的频率的周期性的温度曲线(403)。

15.用于监控流程设施、例如食品设施的卫生状态并且用于监控和控制流程设施的清洁流程的方法，所述方法包括：

在所述流程设施的部分上直接测量流程设施的污染度或卫生状态，例如在所述流程设施的部分上直接测量覆着物(311)，其中，测量直接在所述流程设施的难以清洁的部位，例如在热交换器的高温区域、预变性阶段、装填设备的环形灌装器或中央灌装器、填充阀、缓冲罐、死点部位、管件扩宽部、侧凹部、密封件到材料的过渡部上进行，并且/或者

通过测量在指示器构件上的污染度或卫生状态来测量所述流程设施的污染度或卫生状态，其中，所述指示器构件模拟所述流程设施的难以清洁的部位。