Úvod
Rheonics Senzory jsou navrženy k měření viskozity, hustoty a teploty v reálném čase. Díky své všestrannosti je lze instalovat do nádrže nebo potrubí, což dává procesním inženýrům flexibilitu v tom, jak a kde monitorují stav kapaliny.
Sondy senzorů SRV a SRD lze objednat s různými možnostmi procesního připojení, což umožňuje jejich montáž do různých konfigurací nádrží a potrubí v závislosti na aplikaci. Sondy senzorů mají snímací prvek, který musí být během měření v kontaktu se sledovanou kapalinou. Pro zajištění přesných odečtů je nutná malá mezera kolem snímacího prvku (snímací plochy).


Obrázek 1. SRV a SRD Snímací oblast
Měření v míchací aplikaci lze provést montáží senzorové sondy na boční stěnu, dno nebo horní část nádoby nebo nádrže (viz odkaz na obrázku 2).

Obrázek 2. Běžné instalace v míchací nádrži
V mnoha průmyslových míchacích zařízeních však tyto konvenční instalační body nejsou proveditelné kvůli fyzickým omezením, jako například:
-
Geometrie čepele, která neponechává dostatečný prostor pro sondu montovanou na boční stěně, spodní stěně nebo nahoře
-
Míchací nádrže, které používají škrabky a znehodnocují běžnou instalaci.
-
Konstrukce nádoby, která neumožňuje přímý přístup k kapalině v bodě zájmu
V těchto případech instalace senzoru přímo do šachty míchačky poskytuje přímý přístup k kapalině v nejreprezentativnějším místě, což umožňuje přesné měření viskozity a teploty v reálném čase bez ohledu na geometrii nádoby.

Obrázek 3. Příklad míchací nádrže, kde běžná instalace není platná
Řešení
Rheonics Inline procesní viskozimetr a hustoměr Senzor SRV nebo SRD lze namontovat přímo na hřídel míchačky, což umožňuje přímé měření bez ohledu na geometrii nádoby nebo vnitřní překážky a poskytuje data o viskozitě, hustotě a teplotě v reálném čase z rotující hřídele do stacionárního řídicího systému. Toho je dosaženo pomocí varianty senzoru SRV-EM-TT nebo SRD-EM-TT, zakázkově vyrobeného závitového adaptéru pro montáž sondy do hřídele a sběracího kroužku třetí strany. Systém je popsán níže a znázorněn na obrázku 4.
Jako příklad použijeme případ zákazníka, který měl v hřídeli stávající závit M20x1.5 s vnitřním otvorem o průměru ⌀14 mm pro připojení kabelu. Toho lze však dosáhnout za jakýchkoli podmínek a specifikací, které mají jiné skříně.

Obrázek 4. Instalace řešení navrženého Rheonics
Přehled systému
Řešení se skládá ze tří hlavních komponent instalovaných postupně podél hřídele míchadla a elektroniky senzoru:
- Vlastní adaptér poskytovaný společností Rheonics (G3/4″ až M20x1.5) nebo se obraťte na servis třetí strany, aby připojil senzory SRV a SRD k závitu na hřídeli.

Obrázek 5. G3/4” až M20x1Adaptér se závitem .5 od Rheonics
-
Jedno SRV-EM-TT nebo SRDSenzor -EM-TT se zašroubuje do adaptéru, jehož snímací prvek je vystaven procesní kapalině. Tato varianta byla zvolena, protože integruje elektroniku senzoru přímo do hlavice sondy, čímž eliminuje potřebu samostatného externího převodníku.

Obrázek 6. SRVPříklad výkresu -EM-TT
3. Na horní straně hřídele je instalován sběrný kroužek pro přenos napájecích a datových signálů z rotující hřídele do stacionárního počítače nebo řídicího systému. Sběrný kroužek potřebuje 2 vodiče pro napájení (8–36 V DC) a 2 pro připojení CAN k senzoru. Tento díl musí být získán externím dodavatelem, například společností Mercotac nebo Moflon.
V tomto konkrétním příkladu musí být pro instalaci sběracího kroužku stávající otvor hřídele přepracován z jeho současného průměru ⌀14 mm na přibližně ⌀30 mm (v závislosti na variantě sběracího kroužku) v souladu s požadavky na instalaci výrobce sběracího kroužku. Tuto přepracování musí provést zákazník nebo výrobce nádoby. Rheonics Doporučuje se před obráběním ověřit přesné požadavky na otvor podle datového listu vybraného dodavatele sběracích kroužků.

Obrázek 7. Příklad sběracího kroužku dodaného externí dílnou třetí strany
-
Všechny Rheonics Varianty elektroniky senzoru (E1, E2 a E3) jsou s touto aplikací kompatibilní. Kabel senzoru bude připojen k elektronice senzoru sběrným kroužkem, nikoli přímo k sondě senzoru. Více informací o našich variantách elektroniky naleznete zde. zde.
Po všech výše uvedených bodech bude konečné nastavení kompletního systému vypadat následovně:

Obrázek 8. Dokončete nastavení systému
Analýza sil
Před konečnou instalací se důrazně doporučuje provést analýzu vnitřních sil, aby se ověřilo, že hydrodynamické síly generované procesem míchání nepoškodí zakázkový adaptér ani senzorovou sondu. Analýza by měla zohlednit:
-
Síly odporu kapaliny působící na sondu senzoru při maximální provozní rychlosti
-
Ohybový moment na rozhraní adaptéru a hřídele
-
Vibrace a únavové zatížení po dobu očekávané provozní životnosti
-
Materiálová kompatibilita adaptéru s procesní kapalinou
Rheonics Na vyžádání můžeme poskytnout mechanické specifikace senzorů pro podporu analýzy sil.
Ověřovací kroky
Po instalaci je nutné provést následující ověřovací kroky, aby se potvrdilo, že systém funguje správně a že kvalita měření je přijatelná.
Mechanická kontrola
-
Ověřte, zda je zakázkový adaptér zcela zašroubován a utažen dle specifikace na hřídeli i senzoru.
-
Zkontrolujte, zda je sběrací kroužek správně usazen a zajištěn dle pokynů výrobce.
-
Ručně otočte hřídelí a ověřte, že nedochází k mechanickému kolizi s okolními součástmi.
-
Zkontrolujte rozhraní adaptéru a hřídele, zda nevykazuje známky napětí, deformace nebo nesouososti.
Elektrická kontrola
-
S nehybným hřídelem ověřte, zda se senzor správně zapíná přes sběrací kroužek.
-
Zkontrolujte průchodnost všech signálních vodičů přes kontakty sběrného kroužku.
-
Ověřte, zda je senzor detekován a komunikuje s připojeným počítačem nebo řídicím systémem.
Posouzení hladiny hluku
Mechanické vibrace a elektrický šum z kontaktů sběrných kroužků vyvolané mícháním mohou ovlivnit kvalitu měření. Proveďte následující kontroly:
-
S míchadlem běžícím provozní rychlostí, ale bez procesní kapaliny (běh nasucho), pozorujte výstupní signál ze senzoru. Zaznamenejte základní hladinu hluku.
-
Naplňte nádobu procesní kapalinou a spusťte míchadlo na nízké otáčky. Sledujte hodnoty viskozity a teploty, abyste zajistili stabilitu.
-
Postupně zvyšujte otáčky na provozní otáčky. Sledujte jakékoli skokové změny, špičky nebo zvýšený šum v měřeném výstupu, které korelují s otáčkami.
-
Pokud pozorujete zvýšený šum, zkontrolujte stav kontaktů sběracího kroužku a vedení kabelu. Ujistěte se, že signální kabely jsou stíněné a správně uzemněné.
-
Přijatelný práh šumu: odchylka odečtů by za normálních provozních podmínek neměla překročit specifikaci senzoru. Kontakt Rheonics podporu, pokud jsou hladiny hluku mimo očekávaný rozsah.
Hodnocení
Jedno SRV-EM-TT a SRD-EM-TT senzory jsou navrženy s Rheonics patentovaná technologie BTR (Balanced Torsional Resonator), která poskytuje inherentní imunitu vůči vnějším vibracím. Přímý mechanický kontakt s rotující hřídelí však může způsobit další hluk, který je nutné posuzovat individuálně.
Upozornění: Toto je referenční návrh a nelze jej objednat od RheonicsZde je zdokumentováno, aby poskytlo návrhové vodítko pro výrobce originálního vybavení (OEM). Konstruktéři by si měli ověřit vhodnost komponent, které si vyberou pro svou aplikaci. Zde uvedené díly třetích stran jsou pouze znázorněním typických dílů, které lze použít. Není zde implicitní žádná záruka ani schválení těchto dílů a Rheonics nepřebírá žádnou odpovědnost za jejich integraci ani výkon. Pokud jste výrobcem míchací nádoby a chcete integrovat Rheonics senzory ve vaší šachtě, kontaktujte prosím



