固体制剂生产用金属检测仪的工作原理及应用探讨.docx

摘要：从金属检测仪的工作原理入手，介绍了金属检测仪的适用对象，同时探讨了固体制剂生产检测过程中的金属来源、剔废率、安装条件、运行参数设定及维护等相关问题。关键词：金属检测仪；工作原理；剔废率；安装条件O引言虽然医药行业的生产已经实现高度自动化，但仍不能完全排除产品在生产过程中被污染的可能。如果产品一旦被污染，那么如何保证被污染的产品不会流通到市场成为了制药企业首要解决的问题。固体制剂在生产过程中需要经过湿粉制粒、粉碎过筛等工艺操作，这些步骤与湿法制粒机、粉碎机的筛网等接触较多，在生产过程中易使金属碎屑流入下一生产环节。金属微粒不仅会严重影响产品质量，还会对消费者的身体健康造成严重危害，进而损害公司声誉。为了更好地保证产品质量，控制并减少生产环节产生的金属颗粒就显得尤为重要。而金属检测仪及其分离装置能帮助企业有效检测出被污染产品，避免其流入市场。1 金属检测仪的工作原理金属检测仪有三个线圈：一个位于探头中央的发射线圈和两个位于探头两侧的相同的接收线圈。振荡器和发射线圈连接，并生成高频磁场；两个接收线圈缠绕方向相反并相互连接，以使在磁场未受到干扰时产生的感应电压能够自行消除。这些线圈缠绕在待测产品通过入口的四周，当受污染产品进入时，隐藏在其中的金属成分与金属检测仪的磁场相互作用。要想金属检测仪保持最佳检测灵敏度，其检测孔开口的大小应与特定的产品相符合：检测孔开口太大，则有“冲淡”信号的风险；检测孔开口太小，则可能不足以使传送带上的产品顺利通过。为了实现金属检测仪的最佳性能，应自动记录并建立每种被检测产品的具体灵敏度（取决于检测孔开口大小、产品类型）。2 适用对象固体制剂在湿法整粒、粉碎过筛等工段易产生脱落物，因此，应在提升整粒机末端安装金属检测仪，如图1所示，可实现金属检出、剔除的目的。金属检测仪在不中断生产的情况下，从自由下落的物料中检测和剔除金属异物。正常产品能自由通过金属检测仪，有异物的产品通过探测线圈改变磁力线分布，发出信号，机器评估此信号，并给电磁阀输出信号来驱动气缸，有异物的产品能立即从正常的产品中分离出来。如果同时通过几个有异物的产品，排除时间会相应延长。为了保证正常生产，剔除翻板在成功排除异物后会自动恢复到正常位置。金属检测仪适用范围：铁球球面直径20.6mm、非铁球球面直径，0.8mm、不锈钢球球面直径N1.2mm。具体如下：（1）黑色金属，如铁、铝钢、碳钢硬质合金，很容易被检测出来，因为它们既导电，又有磁性，并且对检测仪的磁场能产生明显的影响；（2）低阻抗非铁金属，如铜、铝、铅、黄铜和青铜，它们没有磁性，但可以导电；（3）高阻抗无磁性纯金属，如不锈钢304和316是不良导体，常用于食品加工和包装机械。3 金属来源3.1 原辅材料原辅材料中混杂的金属。3 .2维修工作在设备修理过程中产生的未被清洁的金属。(1)在混合制粒过程中，如湿法制粒由于时间过长、负载过大、桨叶变形，导致桨叶与锅底摩擦，出现金属杂质；在压片过程中，加料器与转台台面摩擦，或冲模碎裂形成金属杂质。(2)物料所在料筒或周转过程中的容器焊接处理不光洁，或容器死角尚未清洗干净所致的金属杂质。(3)筛粉过程中的筛网破损形成的金属杂质。(4)摇摆制粒或提升整粒网罩破损形成的金属杂质。4 剔废率评价一台金属检测仪是否适用，包含两个方面：(1)能否有效剔除金属；(2)有没有误剔(物料不含金属却被剔除)。对于是否有效剔除金属的问题，金属检测仪出厂时配备了测试球，这些测试球与厂家允诺的可剔除粒径一致，譬如铁球球面直径为0.6mm、非铁球球面直径为0.8mm、不锈钢球球面直径为1.0mm。人们可以通过人为置入一些金属杂质在需要通过金属检测仪的物料中，然后将该物料通过金属检测仪，查看金属杂质有无被剔除。这样不仅验证了系统的灵敏度和便捷性，同时也考察了设备的生产能力。对于有没有误剔的问题，需要在金属检测仪投入使用时(或采购之初)，在设备上完全、系统地测试将来使用该台金属检测仪的所有药品。开启金属检测仪对不含金属杂质的物料进行自主“学习”的模式，使金属检测仪默认哪些是不含金属杂质的物料。只有这样，才能确保金属检测仪不会发生误剔的现象。5 安装条件由于金属检测仪受电压、电流、温度、湿度、噪音和电磁辐射等影响，因此，对安装场所提出了具体要求。譬如：控制箱不要安装在配电柜附近，以免受电力设备的干扰；传感器到控制箱的电缆只能用屏蔽电缆，不能随意更换，屏蔽电缆应装入金属管内固定；传感器不要安装在震动的物体上，而且减震器要安装在传感器下面；仪器周围环境不应有强酸、强碱、腐蚀性气体或强电磁干扰；供电电源为80-240VAC或24VDC；被测物温度范围为270l100；响应时间为l250mso6 运行参数设定6.1 自主“学习”将不含金属杂质的产品通过金属检测仪，通过开启金属检测仪自主“学习”模式，排除不含金属杂质的产品对检测仪的影响。6 .2金属测试陆续置入1.Omm>0.8mm和0.6mm测试球，查看金属球的剔除情况。7 .3数据存储金属检测仪具有产品存储功能，通过QUiCkFlapSystem进行快速剔除，能最大程度地减少物料损失。物料从金属检测仪的入口进入，不含金属的物料从一侧通道出料，含金属的物料从另一侧通道出料。当金属检测仪感应到金属颗粒，将快速剔除门开启并剔除金属颗粒，然后再关闭剔除门。这个时间段如果设定过短，那么金属颗粒还未到快速剔除门就已关闭；如果设定过长，则金属颗粒已经从不含金属的物料通道出来了。因此，从检出金属颗粒到将金属颗粒被剔除的时长，需要通过试验后设定。通过试验发现，剔废时长与物料特性有关，如物料粒径大小、黏度、重量等。7 维护金属检测仪调试正常后应锁上控制箱，以防旋动旋钮，破坏已调整好的状态；调试完毕后，各部分电缆不能随便移动；控制箱要定期维护保养，保持清洁；金属检测仪若长时间不用，应将控制箱内电源关闭。8 结语金属检测仪的一个重要功能是连续剔除几次有异物产品后可设定报警或停机，可以提前预知前道物料的生产情况。若同一批次产品中检测出数个金属杂质，说明前道生产环节出现了异常，操作工人就需要停机处理，有利于整个生产过程的质量控制。金属检测仪既可以剔除生产中产生的异物，又可以间接反馈生产情况，一举两得。