Παρακολούθηση ιξώδους και πυκνότητας σε σειρά για γραμμές επίστρωσης πηνίων

Πίνακας Περιεχομένων

• Εισαγωγή
• Γραμμές επίστρωσης σπειρών
• Βασικές εφαρμογές
• Η σημασία του ιξώδους/πυκνότητας στις διεργασίες επικάλυψης σπειρών
• Διαδικασία Παραγωγής/Εφαρμογής
• Rheonics Επισκόπηση αισθητήρων σειράς Type-SR
• Συνιστώμενη εγκατάσταση
• Ζητήματα Μηχανικής Εγκατάστασης
• Οδηγίες για τη χρήση SRV και SRD
• Πρόσθετες απαιτήσεις εγκατάστασης SRD
• Προτεινόμενες λύσεις από Rheonics
• Συνθήκες Διαδικασίας και Βέλτιστες Πρακτικές
• Αναφορές

Η επίστρωση με σπείρωμα είναι μια συνεχής διαδικασία όπου οι μεταλλικές λωρίδες επικαλύπτονται με αστάρια, χρώματα ή προστατευτικά στρώματα για εφαρμογές κατασκευών, συσκευών και αυτοκινήτων. Η διαδικασία απαιτεί ακριβή έλεγχο των ιδιοτήτων του υγρού επίστρωσης για την επίτευξη ομοιόμορφου πάχους, σωστής πρόσφυσης και φινιρίσματος επιφάνειας. Το ιξώδες και η πυκνότητα είναι κρίσιμες παράμετροι, καθώς επηρεάζουν τη ροή της επίστρωσης, την ισοπέδωση, την διαβροχή και τη σκλήρυνση.

Οι παραδοσιακές μέθοδοι μέτρησης δειγματοληψίας που βασίζονται σε εργαστήρια, όπως τα κύπελλα Zahn ή τα περιστροφικά ιξωδόμετρα, μπορεί να είναι αργές και να μην αντιπροσωπεύουν με ακρίβεια τις συνθήκες της διεργασίας. Οι ενσωματωμένες μετρήσεις παρέχουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας άμεσες προσαρμογές για τη διατήρηση σταθερής ποιότητας και τη μείωση των απορριμμάτων.

Rheonics Οι αισθητήρες παρέχουν λειτουργικά πλεονεκτήματα:

• Συνεχής, ακριβής, ενσωματωμένη μέτρηση ιξώδους, πυκνότητας και θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο.
• Αξιόπιστη απόδοση σε υψηλές ταχύτητες γραμμής και μεταβλητές θερμοκρασίες.
• Συμπαγής σχεδιασμός που δεν επηρεάζεται από κραδασμούς, ιδανικός για γραμμές επίστρωσης υψηλής ταχύτητας.
• Ενσωμάτωση με συστήματα PLC/DCS μέσω Modbus, Ethernet/IP, εξόδων 4–20 mA και άλλων.
• Βαθμονομημένο από το εργοστάσιο, με προαιρετική επαλήθευση για πρότυπα QC.
• Μειωμένα απόβλητα, βελτιωμένη αποδοτικότητα γραμμής παραγωγής και δυνατότητα απόδοσης επένδυσης (ROI) εντός του πρώτου έτους.

Οι διεργασίες επίστρωσης με σπειροειδή επίστρωση απαιτούν ακριβή έλεγχο των ιδιοτήτων της σύνθεσης της επίστρωσης για να διασφαλιστεί ομοιόμορφο πάχος μεμβράνης, φινίρισμα επιφάνειας και απόδοση σκλήρυνσης. Η ενσωματωμένη παρακολούθηση των ρεολογικών ιδιοτήτων, όπως το ιξώδες και η πυκνότητα, είναι κρίσιμη για τη διατήρηση της σταθερότητας της επίστρωσης κατά την εφαρμογή, την κυκλοφορία και την ανακυκλοφορία.

Τα υλικά επικάλυψης σπειρών συνήθως περιλαμβάνουν αστάρια, βασικά χρώματα και τελικά χρώματα, τα οποία μπορούν να κυμαίνονται από συνθέσεις χαμηλού έως υψηλού ιξώδους:

• Αστάρια: Εξασφαλίστε πρόσφυση και προστασία από τη διάβρωση.
• Top coats: Προσφέρει χρώμα, γυαλάδα και διακοσμητικές ιδιότητες.
• Προστατευτικές επιστρώσεις: Προσθέστε ανθεκτικότητα και χημική αντοχή.

Η συνεχής μέτρηση σε σειρά υποστηρίζει σταθερή ποιότητα επίστρωσης σε διαφορετικά χρώματα, υλικά, συνθέσεις και ταχύτητες παραγωγής. Οι επιστρώσεις εφαρμόζονται χρησιμοποιώντας ρολό. Οι γραμμές λειτουργούν σε υψηλές ταχύτητες (έως 1000 m/min), καθιστώντας τον έλεγχο των υγρών επίστρωσης σε πραγματικό χρόνο κρίσιμο.

Η ενσωματωμένη παρακολούθηση του ιξώδους και της πυκνότητας βοηθά τους χειριστές να αποτρέπουν ελαττώματα, να διατηρούν το σωστό βάρος της επίστρωσης και να διασφαλίζουν την ομαλή κατανομή των χρωστικών.

Το ιξώδες μετρά την αντίσταση ενός ρευστού στη ροή. Στις διεργασίες επικάλυψης, το ιξώδες επηρεάζει:

• Ομοιομορφία και ισοπέδωση πάχους επίστρωσης.
• Πρόσφυση στο μεταλλικό υπόστρωμα.
• Ομαλή εφαρμογή μέσω συστημάτων κυλίνδρων.

Η πυκνότητα μετρά τη μάζα ανά μονάδα όγκου. Στις γραμμές επίστρωσης, η πυκνότητα επηρεάζει:

• Συγκέντρωση χρωστικής και χρωματική συνοχή.
• Βάρος επίστρωσης ανά μονάδα επιφάνειας, κρίσιμο για τον ποιοτικό έλεγχο.
• Ανίχνευση ασυνεπειών παρτίδας σε πρώτες ύλες ή σκευάσματα.

Η ενσωματωμένη παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο λύνει προβλήματα που σχετίζονται με μετρήσεις σε εργαστήριο, όπως μη αντιπροσωπευτική δειγματοληψία, χρονικές καθυστερήσεις και δυσκολία στην αναπαραγωγή των συνθηκών της διεργασίας.

Μια γραμμή επίστρωσης σπειρών έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με σταθερή ταχύτητα σε όλα τα στάδιά της. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση συσσωρευτών στην αρχή και στο τέλος της γραμμής.

Η διαδικασία ξεκινά με ένα ξετυλίκτη και ένα τμήμα συγκόλλησης για την ένωση του νέου υλικού. Στη συνέχεια, το υλικό κινείται μέσα από έναν συσσωρευτή εισόδου, ο οποίος εξασφαλίζει συνεχή παραγωγή κατά τη διάρκεια των αλλαγών σερπαντίνας. Στη συνέχεια, η ξετυλιγμένη ταινία διέρχεται από ένα τμήμα καθαρισμού για την απομάκρυνση τυχόν ρύπων από την μεταλλική επιφάνεια.

Σε αυτό το σημείο, το φύλλο εισέρχεται στο στάδιο της επίστρωσης, όπου πρώτα διέρχεται από τον πρώτο κυλινδρικό κύλινδρο επίστρωσης για την εφαρμογή μιας ασταρωμένης επίστρωσης. Η εφαρμοζόμενη επίστρωση στη συνέχεια σκληρύνεται και στεγνώνει. Στη συνέχεια, το φύλλο λαμβάνει ένα υλικό τελικής επίστρωσης στον δεύτερο κυλινδρικό κύλινδρο επίστρωσης, ακολουθούμενο από ένα ακόμη βήμα σκλήρυνσης και ξήρανσης πριν από τα επόμενα στάδια.

Σε αυτό το στάδιο της διαδικασίας, μπορούν να εγκατασταθούν αισθητήρες ιξώδους και πυκνότητας για την παρακολούθηση των υγρών επίστρωσης σε διαφορετικές τοποθεσίες, όπως δεξαμενές τροφοδοσίας, γραμμές ανακυκλοφορίας, σωλήνες με ενσωματωμένα κελιά ροής ή δίσκους επίστρωσης, όπως φαίνεται στο Εικόνα 4.

Τέλος, η επικαλυμμένη ταινία διέρχεται από τον συσσωρευτή εξόδου και τον ανακυκλωτή, όπου κόβεται στο άκρο του πηνίου και προετοιμάζεται για την επόμενη παρτίδα.

Rheonics Οι αισθητήρες τύπου SR (SRV και SRD) μετρούν το ιξώδες, την πυκνότητα και τη θερμοκρασία εν σειρά για την παρακολούθηση και τον έλεγχο της διεργασίας. SRV μετρά το ιξώδες και τη θερμοκρασία, ενώ το SRD παρέχει επίσης πυκνότητα.

Αυτοί οι αισθητήρες είναι εργοστασιακά βαθμονομημένοι και δεν απαιτούν επαναβαθμονόμηση κατά τη διάρκεια ζωής τους. Ωστόσο, οι πελάτες ενδέχεται να χρειαστούν βαθμονόμηση ή επαλήθευση για τον ποιοτικό έλεγχο. Οι προαιρετικές προσαρμογές ή οι διορθώσεις μετατόπισης μπορούν να αντιστοιχούν σε συγκεκριμένες αναφορές. Για λεπτομέρειες, βλ. Βαθμονόμηση του εν σειρά ιξωδόμετρου διεργασίας SRV στο πεδίο και στο εργοστάσιο.

Rheonics Οι αισθητήρες χρησιμοποιούν τεχνολογία ισορροπημένου στρεπτικού συντονιστή (BTR). Αυτός ο κατοχυρωμένος με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας σχεδιασμός καθιστά τους αισθητήρες συμπαγείς, ελαφριούς και ανθεκτικούς σε εξωτερικούς κραδασμούς.

Rheonics Οι αισθητήρες SRV και SRD είναι ιδανικοί για γραμμές επίστρωσης σπειρών. Εγκαθίστανται απευθείας στην κυκλοφορία της επίστρωσης ή στις γραμμές τροφοδοσίας, παρέχοντας συνεχείς μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο των ιδιοτήτων της επίστρωσης κατά την παραγωγή. Οι ενσωματωμένες μετρήσεις επιτρέπουν σταθερή ποιότητα επίστρωσης, μειωμένη σπατάλη διαλύτη και υλικού και βελτιωμένη σταθερότητα γραμμής σε όλες τις αλλαγές χρώματος και σύνθεσης.

Ορισμένες πτυχές εγκατάστασης ισχύουν και για τα δύο Rheonics αισθητήρες, SRV και SRD. Κάθε τύπος αισθητήρα μοιράζεται τον ίδιο σχεδιασμό συντονιστή σε όλες τις παραλλαγές. Η σωστή εγκατάσταση απαιτεί σωστή τοποθέτηση της περιοχής ανίχνευσης των αισθητήρων (περιοχές με κόκκινη σκίαση σε Εικόνα 6) στον ιστότοπο:

Η λήψη αντιπροσωπευτικών μετρήσεων του υγρού σας είναι απλή. Βεβαιωθείτε ότι:

• Το στοιχείο ανίχνευσης του αισθητήρα είναι πλήρως βυθισμένο στο υγρό που θέλετε να μετρήσετε
• Κατά τη μέτρηση ρέοντων ρευστών, βεβαιωθείτε ότι το αισθητήριο στοιχείο δεν βρίσκεται σε στάσιμη ζώνη, ώστε οι μετρήσεις σας να είναι πραγματικά αντιπροσωπευτικές του κινούμενου ρευστού.

Εκτός από τις δύο κύριες απαιτήσεις που αναφέρθηκαν παραπάνω, ο αισθητήρας SRD έχει δύο επιπλέον παραμέτρους:

• Διατηρήστε τη θερμική σταθερότητα όταν το ρευστό και το εξωτερικό περιβάλλον έχουν θερμοκρασιακή κλίση μεγαλύτερη από 15°C. (Μόνο για SRD, περισσότερες πληροφορίες εδώ: Διατήρηση της ισορροπίας θερμοκρασίας του SRD για ακρίβεια υψηλής πυκνότητας)
• Ευθυγραμμίστε την άκρη ανίχνευσης με την κατεύθυνση ροής του υγρού όπως φαίνεται στο Εικόνα 7(Μόνο για SRD, περισσότερες πληροφορίες εδώ: Προσανατολισμός άκρου ρευστού SRD)

Αυτές οι συνθήκες μπορούν να εξεταστούν λεπτομερέστερα στο επόμενο άρθρο, Εγκαταστάσεις κατάλληλες για SRV και SRD.

The Rheonics Οι αισθητήρες Type-SR διαθέτουν αρθρωτό, συμπαγή σχεδιασμό που υποστηρίζει διάφορες διαμορφώσεις ανάλογα με τις συνθήκες εφαρμογής. Για παράδειγμα:

Εγκατάσταση σε δίσκους ή πιάτα

Οι εφαρμογές επίστρωσης με σπειροειδή επίστρωση συνήθως χρησιμοποιούν δίσκους για τη συγκράτηση υγρού κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επίστρωσης. RheonicsΟι αισθητήρες Type-SR μπορούν να εγκατασταθούν απευθείας στο δίσκο χρησιμοποιώντας το HAW μας (MTK or OTK) Και WFT συγκολλήσεις. Παρακάτω παρατίθενται παραδείγματα σχεδίων αυτών των αξεσουάρ που είναι εγκατεστημένα σε δίσκους ρευστών.

HPT-12G: Κυψελίδα ροής HPHT

Για μικρές σωληνώσεις ή εγκαταστάσεις σωλήνων, Rheonics προσφέρει το HPT-12G (βλ. Εικόνα 10). Αυτή η κυψελίδα ροής είναι κατάλληλη για διεργασίες υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας και τοποθετεί τον αισθητήρα παράλληλα χρησιμοποιώντας μια σύνδεση διεργασίας με σπείρωμα.

Το HPT-12G λειτουργεί μόνο με το SRV-X1-12G, το οποίο διαθέτει σύνδεση με σπείρωμα G 1/2”. Αυτό εξασφαλίζει μια στεγανοποίηση που μπορεί να ξεπλυθεί συμβατή με CIP, ιδανική για γραμμές επίστρωσης και βαφής. Δείτε HPT-12G για λεπτομέρειες.

IFC-34N-SRX: Κυψελίδα ροής εγκατάστασης σωλήνων

Για εν σειρά εγκατάσταση σωλήνων DN5 έως DN25 (1”), η κυψελίδα ροής IFC-34N-SRD ταιριάζει καλά, τοποθετώντας τον αισθητήρα παράλληλα με μια σύνδεση διεργασίας NPT με σπείρωμα, όπως φαίνεται στο Εικόνα 11.

Το αξεσουάρ λειτουργεί μόνο με το SRV-X1-34N και SRD-X1-34N, και τα δύο με συνδέσεις με σπείρωμα 3/4” NPT. Διαθέτει θύρες εισόδου και εξόδου ίδιου μεγέθους για τη σύνδεση προσαρμογέων σωλήνων ή σωλήνων για γραμμές ανακυκλοφορίας ή παράκαμψης. Για λεπτομέρειες, βλ. IFC-34N-SRV και IFC-34N-SRD.

Όριο ταχύτητας ροής

Rheonics Οι αισθητήρες είναι γενικά συμβατοί με ταχύτητες ροής έως και 10 m/s, καθώς οι ταχύτητες ροής στις γραμμές τροφοδοσίας του ατμοποιητή μπορούν να φτάσουν σε τόσο υψηλές ταχύτητες που αποτρέπουν την καθίζηση, συνιστάται η εγκατάσταση του αισθητήρα παράλληλα με την κατεύθυνση ροής στους γωνιακούς συνδέσμους, καθώς αυτό μπορεί να μειώσει τη μηχανική πρόσκρουση. Ωστόσο, οι ταχύτητες σε αυτό το εύρος μπορούν να προσθέσουν υπερβολικό θόρυβο στις μετρήσεις. Για περισσότερες λεπτομέρειες, βλ. Rheonics Αισθητήρες τύπου SR για εφαρμογές υψηλού ρυθμού ροής και υψηλού ιξώδους

Διαδικασία καθαρισμού και διαδικασίες CIP/SIP

Ο περιοδικός καθαρισμός του αισθητήρα SRV ή SRD μπορεί να είναι απαραίτητος για να διασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη ακρίβεια. Τα υγρά επίστρωσης τείνουν να σχηματίζουν ιζήματα ή στερεές εναποθέσεις που μπορούν να προσκολληθούν στην άκρη του αισθητήρα και να παραμορφώσουν τις μετρήσεις, ειδικά σε συνθήκες υψηλού ιξώδους. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις διαδικασίες καθαρισμού, βλ.Πώς να καθαρίσετε το δικό σας Rheonics καθετήρας;.

Επιπλέον, ο μηχανικός σχεδιασμός των αισθητήρων είναι εξ ορισμού υγιεινός, καθιστώντας τους κατάλληλους για διαδικασίες καθαρισμού στη θέση τους (CIP).

Κινούμενα μέρη και εμπόδια

Τα διαλύματα και τα υλικά επίστρωσης παρασκευάζονται συχνά σε δεξαμενές ανάμειξης με μηχανικά εξαρτήματα όπως βραχίονες ανάδευσης ή πτερύγια. Είναι απαραίτητο να εξασφαλίζεται επαρκής απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και τυχόν κινούμενων μερών για την αποφυγή παρεμβολών ή ζημιών.

Bubbles

Όσον αφορά τις φυσαλίδες, ο αισθητήρας SRV δεν επηρεάζεται από την παρουσία φυσαλίδων στο υγρό. Αντίθετα, ο αισθητήρας SRD, ο οποίος μετρά τόσο το ιξώδες όσο και την πυκνότητα, δεν συνιστάται για χρήση με υψηλές συγκεντρώσεις φυσαλίδων, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ανακρίβειες μέτρησης, καθώς η μέτρηση πυκνότητας είναι πιο ευαίσθητη σε αυτές.

• [1] Metaltrade Comax. «Προϊόντα σειράς Coil Coating».
• [2] Επιστρωτές σπειρών BDM. «Κορυφαίες λύσεις επίστρωσης σπειρών χάλυβα».
• [3] ECCA. «Κινούμενη εικόνα γραμμής επίστρωσης σπειρών».
• [4] Rheonics SRV » ενσωματωμένο online ιξωδόμετρο για παρακολούθηση ιξώδους ρευστού
• [5] Rheonics SRD » Ενσωματωμένος μετρητής πυκνότητας σε απευθείας σύνδεση συγκέντρωση ειδικού βάρους