충진 설비 충격 측정, MSR175B4 유리병 데이터로거

유리병 안에 넣은 미니 데이터로거는 전체 충진 라인을 통과하며 충격과 가속도를 기록합니다.

MSR 미니 데이터로거는 충진 기기와 직접 접촉하는 실제 유리병 안에 설치해 생산 과정을 점검하는 장치입니다. 독일 유리 및 원자재 기술 연구소 IGR(Institute for Glass and Raw Materials Technology GmbH)이 MSR Electronics와 개발했으며, 전체 생산 라인을 자유롭게 통과합니다.

저자는 IGR의 CEO Dirk Diederich(독일 괴팅겐)입니다. 회사 소개는 IGR 웹사이트에서 볼 수 있습니다.

배경

충진 과정에서 용기 손상과 유리 파손이 생깁니다

음료, 식품, 의약품 충진 시설에서는 충진 과정에서 용기가 손상되거나 유리가 깨질 수 있습니다. 유리병 회사의 생산 중이나 충진 회사로 운송하는 중에도, 알 수 없는 시점이나 원래 제작 단계에서 유리가 손상될 수 있습니다.

MSR 미니 데이터로거와 유리병 사진.

IGR이 스위스 측정 기술 회사 MSR Electronics와 협력해 새로 개발한 미니 데이터로거는 고정밀 센서로, 실제 액체를 채운 유리 용기의 충격, 진동 같은 가속도를 기록합니다. 이 기록은 충진, 포장, 운반, 보관 중 유리병이 받는 (외부) 영향에 대한 정보를 줍니다. 이렇게 얻은 데이터는 파손의 예측 평가와 프로세스 최적화로 유리 및 충진 산업에 도움이 됩니다.

기존 방식

병 모양 더미는 비용이 들고 전체 경로를 못 잽니다

이전에는 일부 병입 업자가 병 모양 데이터로거를 써서 충진 라인 구간을 통과시키며 가속 데이터를 기록했습니다. 이 방식은 유리병 모양의 더미를 만드는 데 비용이 많이 듭니다. 아크릴 병 모양의 더미는 실제 유리병과 행동 방식도 다릅니다. 충진 라인의 유리병은 빈 병에서 채운 병으로 바뀌면서 움직임이 달라지지만, 더미는 항상 같습니다.

유리 용기가 비었는지 채워졌는지에 따라 가속도 측정값이 크게 달라지므로 두 상태를 구별하는 일이 매우 중요합니다. 또 더미로 데이터를 모으면 세척과 충진 단계 전에 더미를 수동으로 빼냈다가 다시 넣어야 해서 전체 경로를 측정할 수 없고, 그 구간의 측정 결과가 빠집니다.

새 로거

실리콘 튜브형 로거는 실제 유리병 안에 들어갑니다

이런 문제를 피하려고 IGR은 MSR Electronics와 협력해 개별 설정이 가능한 데이터로거를 개발했고, 더 이상 더미가 필요 없게 되었습니다. 실리콘 튜브 형태의 MSR175B4, MSR165B4, MSR160B4는 방수 기능이 있고 온도와 압력에 민감하지 않으며, 좁은 목과 넓은 목 유리 용기 등에 다양하게 쓸 수 있습니다.

충진 제품과 직접 접촉하도록 설계되어, 실제 상황에서 전체 생산 라인이나 충진 라인을 통과하며 필요한 모든 데이터를 기록합니다.

사양

MSR175B4는 초당 6400번까지 가속도를 기록합니다

MSR175B4에는 옵션으로 내부 온도, 습도(0 ~ 100% 상대 습도), 압력(0 ~ 14bar), 조도 센서(0 ~ 65000lx)가 있으며, 현재 10분의 측정 간격을 지원합니다. 실리콘 튜브 형태의 MSR 데이터로거 세 제품은 모두 EU RoHS/WEEE 지침을 준수합니다.

데이터로거의 현재 외경은 19.5mm입니다. 모든 일반 미네랄 워터나 맥주병에서 쓸 수 있는 약 16.5 mm 외경으로 최적화하기 위해 개발 중입니다.

음료 공장

라인 검사는 실제 병에 로거를 고정해 진행합니다

음료 공장에서 데이터로거로 라인을 검사하려면 IGR 연구소가 사전에 또는 공장 현장에서 실제 병을 준비합니다. 각 데이터로거를 병목으로 넣은 다음 고정해 전체 측정 과정에서 위치가 바뀌지 않게 합니다. 데이터로거가 여러 번 라인을 통과하고 눈으로 발견한 취약점을 추가로 테스트한 뒤, MSR ShockViewer 소프트웨어로 평가하고 IPS(초당 인치)로 나타냅니다.

음료 공장 라인 검사 사례 사진.

충격 데이터로거 기능이 있는 MSR175B4와 MSR165B4는 가속도를 기록합니다. 가속도는 m/s² 또는 g 단위로 측정합니다. 유리 산업에서 흔히 쓰는 IPS 단위로 분류하는 작업은 IGR 연구소 또는 실제 충진 액체와 유리병을 쓰는 현장에서 펜듈럼 충격 시험기로 적절히 교정해 진행합니다. 병에 데이터로거를 고정하면 나중에 하중이 가해진 방향(수평 또는 수직)도 알 수 있습니다.

병에 고정한 MSR 데이터로거.

현장에서 바로 사전 평가를 할 수 있어 원하는 라인 부품을 즉시 다시 검사할 수 있습니다. 충진 공정이 끝난 뒤 몇 주 동안 병에 로거를 넣어 두고 창고로의 운송과 그곳에서의 모든 움직임을 기록할 수도 있습니다.

로거가 들어 있는 병을 회수하려면 유리병과 병을 포장한 박스 바깥에 표시해야 합니다. 이는 데이터를 모으는 동안 추적성을 확보하고, 제조한 병이 실수로 시장에 나가지 않게 합니다.

운송과 보관 중 병에 넣어 둔 데이터로거.

MSR Electronics는 무선 기술로 데이터로거를 읽는 새로운 절차도 개발 중입니다. 병에 오래 넣어 두어도 포장과 운반 중 병 안의 로거와 지속적으로 연결되고, 준비한 병에 항상 접근할 수 있게 됩니다.

IGR 서비스

교정·준비·측정·평가를 IGR이 맡습니다

실리콘 튜브에 MSR175B4, MSR165B4, MSR160B4를 처음 설치할 때는 시스템의 시청각적 이상이나 결함을 비교할 수 있도록 IGR 직원과 함께 진행하는 것이 좋습니다. 실행 중 데이터로거가 측정하고 기록한 이벤트를 바로 확인할 수 있습니다. IGR 연구소의 측정 데이터 평가와 별도 시험 보고서는 데이터로거를 처음 쓸 때 특히 유용합니다.

현재 데이터 평가는 이후에 진행하며 현장에서 직접 수행할 수 있습니다. 측정 데이터 양이 많고 IPS 요구 등급 때문에 실시간 평가는 불가능합니다. IGR 연구소는 교정, 준비, 측정, 데이터 평가 외에도 MSR 소프트웨어로 데이터로거를 처리하고 데이터를 평가하는 교육을 합니다.

활용

원가 절감과 제약 포장 점검에도 씁니다

데이터로거를 측정 도구로 쓰는 일은 충진 회사만의 관심사가 아닙니다. 유리 용기 생산 현장에서는 데이터로거 기록이 모양과 무게를 최적화할 중요한 단서가 되어 생산 비용 절감에 도움이 됩니다.

불투명도가 높은 황색 유리병을 쓰는 제약 업체에도 알맞습니다. 포장, 보관, 운송 중에 내용물이 햇빛에 노출되지 않았는지 확인하려고 빛과 온도 측정에 쓸 수 있습니다.

유리병에 적용한 MSR 데이터로거 사진.

원칙적으로 MSR175B4, MSR165B4, MSR160B4는 적절한 위치와 특정 조건에 맞게 구성할 수 있어서, 좁고 넓은 목 유리 용기를 채우고 운반하는 음료 업체뿐 아니라 전 세계 유리 생산 업체의 라인 검사에도 쓸 수 있습니다. 실리콘 튜브 내 MSR175의 전 세계 판매는 IGR 연구소가 독점으로 처리합니다.

자주 묻는 질문

참고 자료

• IGR Institute for Glass and Raw Materials Technology GmbH
• MSR Electronics
• MSR ShockViewer 소프트웨어
• EU RoHS/WEEE 지침