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L’inspection aux rayons X des produits alimentaires est de plus en plus populaire dans le monde entier. Cela est probablement dû à deux facteurs. D’abord et avant tout, les coûts élevés associés à un rappel d’aliments causé par la contamination du corps étranger. Deuxièmement, des études menées par la FDA et d’autres organisations ont conclu que la numérisation des aliments à l’aide de scanners à rayons X ne pose pas de risque pour la santé – ce qui met fin aux préoccupations persistantes à cet égard.
Au cours de cette hausse, on reconnaît que cette approche sophistiquée de l’inspection peut détecter plus que du métal. Cette distinction est importante, car les fournisseurs d’aliments et les utilisateurs finaux identifient généralement le verre, la céramique et même les plastiques denses comme des coupables fréquents de substances étrangères.
Les scanners à rayons X peuvent également effectuer des fonctions de contrôle de la qualité au-delà de la détection de substances étrangères. Par exemple, dans les tasses à yogourt ou les bouteilles de ketchup, les systèmes de radiographie peuvent être utilisés pour vérifier les niveaux de remplissage exacts. Dans d’autres segments alimentaires, les pizzas peuvent être vérifiées pour assurer une rondeur adéquate, les pralines peuvent être comptées dans le plateau d’équipement avant l’emballage et, peut-être le plus impressionnant, le fromage peut être classé en fonction de la maturité.
Malgré sa vaste gamme d’avantages potentiels, cependant, des idées fausses persistent au sujet de l’inspection des rayons X et de ses applications. Dissipe deux des mythes les plus courants.
Mythe 1 : Plus la densité est élevée, plus la détectabilité est élevée
Il est largement admis que l’efficacité d’un module d’inspection aux rayons X dépend en grande partie de la densité des corps étrangers qu’il est chargé de détecter. Et bien que cela puisse être le cas dans certains scénarios d’application, cette vision centrée sur la taille de la détectable n’est en aucun cas un point commun universel.
La réalité est que la principale caractéristique qui détermine l’absorption du rayonnement par l’unité – et donc sa détectabilité – est le numéro atomique de l’objet étranger. Plus il « rayonne », plus il est facile à détecter; et tandis que la taille tend à augmenter cette caractéristique, l’image complète est beaucoup plus complexe.
Prenez du verre, par exemple. Pour les scanners à rayons X chargés de trouver des objets étrangers en verre, un facteur clé est le Type de verre. Contrairement, par exemple, à stainless steel 316, le verre n’est pas une composition matérielle strictement définie. Le verre utilisé pour les applications d’emballage comme les bouteilles et les bocaux constitue le risque le plus élevé de contamination, en raison de la nature variable de sa composition. Cela présente un large éventail de scénarios où un scanner à rayons X doit faire la distinction entre le matériau en verre approprié du récipient et tout morceau de contamination en verre causé par un matériau étranger caché dans le produit.
Pendant ce temps, le « verre soda-chaux » se compose principalement de dioxyde de silicium – mais il ya une forte variation concernant le pourcentage. Un autre facteur fomentant la variabilité de composition est que le verre d’aujourd’hui est principalement recyclé.
Tout cela conduit à un peu de variation en raison de différents ingrédients, additifs et contaminants qui peuvent augmenter l’absorption du verre de façon spectaculaire. Par exemple. le silicium seul a un nombre atomique de 14, juste un peu plus que l’aluminium (13); cela conduit à des taux d’absorption similaires. Mais si le verre est contaminé par quelque chose comme le plomb (numéro atomique 82), il aura une absorption beaucoup plus élevée, même si la densité globale reste similaire au verre autonome.
Cet effet devient particulièrement important lors des tests comparatifs entre les systèmes de rayons X. Ici, il est mal avisé de comparer les résultats de détection des modules concurrents, parce que le verre qu’ils testent peut ne pas être créé égal. Dans ce scénario, la machine détectant le verre contenant même des traces d’une substance avec un nombre atomique plus élevé a un avantage inhérent et injuste. En d’autres termes, comparer la détection du verre à la détection du verre, c’est souvent comme comparer des pommes à des oranges.
Néanmoins, le paradigme de densité couramment perçu utilisé dans les applications au jour le jour n’est pas entièrement mal avisé. Si un problème d’objet étranger se produit dans l’usine, cette approche simplifiée de l’assurance de la qualité est généralement suffisante pour déterminer efficacement si la question doit faire l’objet d’une enquête plus approfondie. Si le contaminant flotte dans l’eau, il n’est pas nécessaire d’effectuer d’autres essais car – dans des circonstances habituelles – un seul système de rayons X à énergie ne sera pas en mesure de le trouver. S’il ne flotte pas, il vaut la peine d’avoir une discussion avec des experts en radiologie, qui pourraient avoir des installations d’essai locales pour une enquête plus approfondie.
Mythe 2 : L’inspection aux rayons X exige beaucoup d’espace – même pour les petits produits
Bien que les unités d’inspection aux rayons X nécessitent certainement une certaine quantité d’espace supplémentaire, leur impact global sur l’espace précieux du plancher peut facilement être atténué.
L’hésitance est compréhensible : dans l’industrie alimentaire en particulier, l’espace est toujours à un niveau élevé, surtout lorsqu’il s’agit d’intégrer de nouveaux équipements dans les lignes de production existantes. Une approche consiste à intégrer pleinement une unité spéciale de rayons X dans une machine de thermoformage et de remplissage (FFS) – une solution bien rangée dans, par exemple, la production de tasses à yogourt.
Une autre approche nouvelle consiste à combiner des unités compatibles. Malgré les exigences spécifiques en matière d’espace pour la radioprotection, un scanner à rayons X peut néanmoins partager l’espace utilisé pour d’autres tâches d’inspection, comme le checkweighing. En fait, il existe des solutions efficaces qui combinent habilement les fonctions d’inspection aux rayons X et aux contrôles dans un espace étonnamment condensé. Ces modules à double tâche peuvent également être équipés de systèmes de vision qui apportent des avantages supplémentaires, y compris un changement de produit plus rapide grâce à la reconnaissance d’étiquettes centrée sur le logiciel et à l’analyse des mesures de fabrication pour optimiser l’efficacité de la ligne.
Beaucoup de ces unités sont extrêmement fonctionnelles malgré leur compacité, peignant la détection des contaminants avec l’objectif centré sur le retour sur investissement de minimiser le cadeau grâce à la pesée de précision. Parmi les applications où ces types de solutions communes sont particulièrement utiles, mentionnons les aliments prêts-à-manger emballés au détail, les plats cuisinés dans des plateaux en papier d’aluminium et les petits produits emballés en fin de ligne. Beaucoup offrent des systèmes avancés de contrôle de la qualité qui distinguent si un produit a été rejeté pour le poids ou la contamination – une première étape utile et réduisant les temps d’arrêt vers l’assainissement. Pour faciliter le fonctionnement, certains offrent des IHM à écran tactile liés à des icônes pour la communication intégrée de l’équipement et le transfert de produit sans faille.
De plus, un scanner à rayons X peut être mis à l’échelle pour correspondre à la taille des produits qu’il inspecte. Ces modèles de taille plus bas sont spécifiquement conçus pour les petits produits tels que les sachets de soupe, les barres de céréales, le chocolat ou les petits plateaux. Malgré leur petite taille, ces unités offrent souvent des débits impressionnants sans sacrifier la précision ou la polyvalence, ce qui rend un module adapté à diverses applications d’inspection de petits articles.
À propos de l’auteur: Jim Renehan est directeur marketing principal de WIPOTEC-OCS, l’un des principaux fabricants et fournisseurs d’équipement de pesage en mouvement et de numérisation aux rayons X de précision. www.wipotec-ocs.com/us.
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