Detección de contaminantes por rayos X: el fin de dos grandes mitos

La inspección de alimentos por rayos X es una solución que se utiliza cada vez más en todo el mundo.

Es bien sabido que estos sistemas son capaces de detectar mucho más que metales. Normalmente usuarios finales y fabricantes se refieren a materiales como el vidrio, la cerámica y a veces incluso plástico denso. Pero, más allá de la detección de cuerpos extraños, es posible realizar otros controles de calidad, como por ejemplo controles de nivel de llenado en productos como el yogur o el kétchup. En otros segmentos alimentarios se comprueba la forma de las pizzas, se realiza el conteo de bombones e incluso se clasifica el queso según su grado de maduración.

SC-2000 “Mini”

1er mito: A mayor densidad, mayor capacidad de detección

Como bien sabemos, la inspección por rayos X basa su principio en la detección de densidades, por lo que la diferenciación de la densidad del contaminante es determinante para que el sistema lo detecte. Sin embargo esta afirmación, sin ser del todo falsa, no  es absolutamente correcta. Se trata de una regla general. Pero lo cierto es que la capacidad de absorción de radiación (detectabilidad)  en un cuerpo depende de su número atómico.

Para detectar el vidrio es muy importante conocer el contexto real. El vidrio no tiene una composición de material constante desde el punto de vista de la densidad, al contrario de lo que sucede por ejemplo con el acero inoxidable 316. El vidrio que se utiliza para envases como botellas o tarros tiene un alto riesgo de contaminación. El "vidrio de sosa y cal" se compone principalmente de silicio, pero existen grandes variaciones en cuanto al porcentaje. Al mismo tiempo, el vidrio actual está compuesto principalmente de vidrio reciclado, con gran presencia de diferentes ingredientes, aditivos e impurezas, que pueden aumentar enormemente la absorción de radiación. El silicio, de número atómico de 14, produce una absorción similar al aluminio (13). Si el vidrio está contaminado, por ejemplo, con un poco de plomo (número atómico 82), tendrá una absorción mucho más alta a pesar de no variar sustancialmente su densidad.

Este hecho cobra una importancia especial cuando se trata de ensayos comparativos para cristal entre diferentes sistemas de rayos X. No es recomendable comparar los resultados obtenidos en distintos equipos si se emplean diferentes patrones de calibración, ya que existen muchas probabilidades de que, en realidad, no se esté comparando el rendimiento de las máquinas sino la absorción de los patrones.

No obstante, no es totalmente incorrecto referirse a la densidad para las aplicaciones cotidianas: si aparece un cuerpo extraño durante la producción, Calidad puede realizar pruebas rápidas para examinar más a fondo la detectabilidad. Si la impureza flota en el agua (densidad menor que 1) no es necesario realizar más pruebas, ya que en circunstancias normales un sistema de rayos X Single Frequency no será capaz de detectarla. Si no flota, conviene consultar con expertos que, posiblemente, dispondrán de instrumentos de comprobación locales para realizar las pruebas pertinentes.

2o mito: No existen sistemas de rayos X compactos

Los sistemas de inspección por rayos X requieren espacio adicional en planta, por supuesto. En la industria alimentaria el espacio suele ser un problema, en especial para la integración de nuevos equipos en las líneas de producción existentes.

Una posible solución consiste en la integración del equipo de rayos X en un dispositivo de termoformado y llenado (FFS - Form-Fill-Seal). Otro enfoque es optar por unidades combinadas: el espacio de seguridad necesario para la protección contra la radiación debe respetarse siempre, de modo que se puede utilizar dicho espacio para otras aplicaciones de control de calidad. El sistema de rayos X SC-W está muy extendido y es un ejemplo de solución plenamente integrada de control de peso y rayos X que requiere muy poco espacio. Adicionalmente, el sistema "all in one" añade a lo anterior la inspección por visión. Cuando estos sistemas están completamente integrados ofrecen ventajas adicionales, como por ejemplo un cambio de producto más ágil, estadísticas comunes o menores costes de formación.

Para productos muy pequeños WIPOTEC-OCS ha desarrollado el escáner de rayos X SC-2000 "Mini".

Es perfecto para la inspección de sobres de sopa, barritas de muesli, chocolate o productos envasados en bandejas pequeñas.En su configuración más compacta tan solo necesita un espacio de 500 mm; si se añade el sistema de rechazo, el espacio requerido aumenta hasta los 700 mm. La estructura modular permite crear soluciones individuales para cada aplicación. El SC-2000 puede trabajar a una velocidad de 90 m/min con una elevada potencia de detección.

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