Un mundo ideal para las empresas que desean minimizar las contaminaciones en sus productos, sería aquel donde el funcionamiento de detectores de metal o sistemas de inspección de rayos X se reduciría a un sí o no entre productos válidos o inadecuados. En realidad, los productores enfrentan muchos retos, especialmente al usar la inspección por rayos X, ya que deben fijar criterios y la sensibilidad que permitan al sistema hacer selecciones correctas.
Si se fijan sensibilidades muy altas, los productos válidos pueden rechazarse, en cambio, si se fijan muy bajas, los contaminantes serán pasados por alto. Es importante entender cómo afectan los distintos factores y los efectos del producto en equipos de rayos X para garantizar selecciones correctas. Con respecto a los factores de sensibilidad, destacan tres grupos:
- Diseño del sistema.
- Tipos de envasado.
- Aplicación y características del producto.
El funcionamiento de los sistemas de inspección, que ofrecemos junto con detectores de metal, resulta afectado por los cambios aplicados en los parámetros físicos de tales grupos. Hablaremos a continuación del tercer grupo, específicamente de los factores que afectan la absorción. Los principales factores que afectan a la absorción son los siguientes tres.
Densidad y profundidad del producto
La absorción de la radiación es proporcional a la densidad y profundidad del producto donde se desplazan. Si un contaminante absorbe más rayos X que el producto, se mostrará como un incremento localizado de la absorción. El contraste del aumento localizado es proporcional al grosor de los contaminantes y a la diferencia de índices de absorción entre ellos y los productos.
En otras palabras, las impurezas tendrán más contraste en un pan menos denso que en un queso más denso, es decir, hay menor sensibilidad en el queso que el pan. Es algo que no ocurre con los detectores de metal, que requieren un campo magnético para funcionar. A medida que incrementan el grosor y densidad, se requiere radiación más potente para atravesar los productos.
El contraste generado por el contaminante se reduce al aumentar la potencia de los rayos X, lo que reduce la sensibilidad. La necesidad de más energía para atravesar los productos aumenta al incrementar la profundidad del producto. Cuanto mayor sea la profundidad del producto, menor será la sensibilidad del sistema y se requerirá más energía para penetrar los productos.
Composición química
La sensibilidad general es afectada por el contaminante, la composición química del producto y la tarjeta de prueba. Comúnmente, los productos alimentarios tienen químicos con números másicos de 16 (oxígeno) o menores. Sus bajos números másicos hacen que su absorción de la radiación sea proporcional a su profundidad y densidad.
Contaminantes como piedras o vidrio (que no pueden eliminarse con un detector de metal) poseen trazas de elementos con alta masa atómica, que actúan como multiplicadores de la absorción de radiación, por tal motivo, los fabricantes de consumibles detectables por el sistema (como apósitos, rascadores, entre otros) investigan la adición de elementos muy pesados. Si la composición es cambiada de este modo, pueden volverse detectables los productos no detectables.
Generalmente, para fabricar botellas de vidrio, se usa vidrio sódico-cálcico, por tal motivo, es el más utilizado en las tarjetas de prueba por rayos C. Puede tener trazas de elementos con alto número másico, que incrementan la absorción de radiación hasta un 400%, no obstante, quizá no se relacionen con el vidrio usado en la línea real de producción.
Las piedras formadas naturalmente (por lo que son variables), pueden contener también trazas de elementos de alto número másico. Predecir su detección es difícil, ya que la detectabilidad del sistema depende de las características de absorción del contaminante. Se recomienda encarecidamente evaluar las funciones de detección con las piedras que suelen encontrarse en los productos en cuestión. Obtendrán así una idea de lo que puede detectarse.
Las variaciones en el contenido salino también afectan la sensibilidad del sistema; sin embargo, los productos alimenticios actuales tienen bajos niveles de sal y son sometidos a controles minuciosos, por lo que no son un problema. Cabe agregar que se logrará una cultura de la inocuidad alimentaria si se considera la composición química y se ajusta bien el sistema de rayos X.
Textura o uniformidad del producto
Los paquetes homogéneos son los más fáciles de inspeccionar, debido a que su señal cambiante significa que pueden detectarse sin complicaciones pequeñas variaciones en la absorción. Sin embargo, los envases de alimentos y medicamentos constan de absorción variable debido a espacios, bolsas de aire o menor o mayor cantidad de producto. Las herramientas de detección de umbral y de análisis de imágenes radiales se ocupan de estas variaciones en la imagen de radiación X en escala de grises.
Tales imágenes complicadas (como una bolsa de papas) son inspeccionadas pixel por pixel, en vez de hacerlo como una imagen completa. El software busca cambios de contraste, lo que mejora considerablemente la sensibilidad.
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