Под дозированием понимается операция, обеспечивающая поступление в упаковку необходимого количества продукта. За исключением штучного дозирования, которое здесь не рассматривается, точно дозировать номинальное количество продукта не представляется возможным.
Тара и упаковка;
Под ред. Э.Г.Розанцева;
М.; МГУПБ; 1999
Обозначенное на упаковке количество называют номинальным потому, что фактическая масса или объем всегда будут отличаться от номинального уровня. Многочисленными исследованиями однозначно установлено, что при большом числе образцов случайный индивидуальный разброс представляет статистическую закономерность. При группировке массы упаковок (по их количеству) с дозированием на одном дозаторе была получена гистограмма частоты разброса (рис. 1), которая при уменьшении размаха и увеличении числа проб характеризуется нормальным распределением (кривая Гаусса).
Рис. 1. Гистограмма частоты и функция плотности нормального рассеивания.
Ожидаемый показатель функциональной плотности нормального распределения (µ) можно выразить симметрической и широкой дисперсией . Эти два параметра точно определяют разброс.
Нормальное распределение можно выразить дисперсией (µ±σ; σ±2µ) в различной ширине интервалов, когда суммарный компонент будет находиться в определенной пропорции. Конечно, это достижимо статистической вероятностью. Параметры нормального распределения приводятся в специальных таблицах (см., например, табл. 1):
Таблица 1. Некоторые показатели нормального распределения.
| Нижний предел | Процент элементов ниже нижнего предела | Процент элементов в допустимом пределе | Верхний предел | Процент элементов выше верхнего предела |
|---|---|---|---|---|
| µ – 1σ | 15,87 | 68,26 | µ + 1σ | 15,87 |
| µ – 2σ | 2,275 | 95,46 | µ + 2σ | 2,275 |
| µ – 3σ | 0,13 | 99,74 | µ + 3σ | 0,13 |
По параметрам распределения дозировок можно установить, что ожидаемый показатель зависит от регулирования дозатора; в противоположность этому дисперсия (собственно говоря, точность дозирования) зависит от работы дозирующей установки и свойств фасуемого продукта, а не от регулирования массы. Причина дисперсии может скрываться частично в дозирующей установке, а также вытекать из стабильных изменений, произошедших в фасуемом продукте и вызвавших нарушение точности дозирования, что можно устранить путем регулирования. С другой стороны, причина случайности находится в самой дисперсии, которую нельзя устранить на данном упаковочном оборудовании. Результатом случайного разброса является нормальное распределение.
Практические методы регулирования дозирования массы рассматриваются ниже, здесь же представляется необходимым остановиться на том, что в связи с обеспечением точности дозирования недостаточно приближения фактической массы к среднему пределу отклонения. Необходимо систематически приближать среднюю величину отклонения к номинальной массе. В противном случае, если средний показатель постоянно оказывается выше номинального, хотя и в допустимых пределах, имеет место передозировка и перерасход. Если среднее отклонение оказывается ниже номинального, наблюдается уменьшение массы упакованного продукта.
Достижение точности дозирования стоит затрат, но повышать ее целесообразно до предела, установленного предписаниями или обоснованного экономически (рис. 2).
Рис. 2. Влияние точности дозирования на экономические показатели:
A – дешевый продукт;
B – дорогой продукт.