Beépített viszkozitás- és sűrűségmonitorozás tekercsbevonó sorokhoz

Tartalomjegyzék

• Bevezetés
• Tekercsbevonó sorok
• Főbb alkalmazások
• A viszkozitás/sűrűség fontossága a tekercsbevonatolási folyamatokban
• Gyártási/alkalmazási folyamat
• Rheonics SR típusú soros érzékelők áttekintése
• Javasolt telepítés
• Mechanikai szerelési szempontok
• Útmutató az SRV és SRD használatához
• SRD további telepítési követelmények
• Ajánlott megoldások a következő által: Rheonics
• Folyamatfeltételek és legjobb gyakorlatok
• Referenciák

A tekercsbevonás egy folyamatos eljárás, amelynek során fémcsíkokat vonnak be alapozókkal, festékekkel vagy védőrétegekkel építőipari, háztartási és autóipari alkalmazásokhoz. Az eljárás a bevonófolyadék tulajdonságainak pontos szabályozását igényli az egyenletes vastagság, a megfelelő tapadás és a felületminőség elérése érdekében. A viszkozitás és a sűrűség kritikus paraméterek, mivel befolyásolják a bevonat folyását, egyenletességét, nedvesedését és kikeményedését.

A hagyományos laboratóriumi mintavételi mérési módszerek, mint például a Zahn-csészék vagy a rotációs viszkoziméterek, lassúak lehetnek, és nem feltétlenül tükrözik pontosan a folyamatkörülményeket. A gyártósori mérések valós idejű adatokat szolgáltatnak, lehetővé téve az azonnali beállításokat az állandó minőség fenntartása és a selejt csökkentése érdekében.

Rheonics Az érzékelők működési előnyöket biztosítanak:

• Folyamatos, pontos, valós idejű, soron belüli viszkozitás-, sűrűség- és hőmérsékletmérés.
• Megbízható teljesítmény nagy gyártósorsebességek és változó hőmérsékletek mellett is.
• Kompakt, rezgésektől mentes kialakítás, ideális nagy sebességű bevonatoló sorokhoz.
• Integráció PLC/DCS rendszerekkel Modbus, Ethernet/IP, 4–20 mA-es kimenetek és egyebek segítségével.
• Gyárilag kalibrált, opcionális minőségellenőrzési szabványok ellenőrzésével.
• Csökkentett hulladék, jobb gyártósor-hatékonyság és megtérülési lehetőség az első évben.

A tekercsbevonatolási folyamatok a bevonatösszetétel tulajdonságainak pontos szabályozását igénylik az egyenletes filmvastagság, felületminőség és kikeményedési teljesítmény biztosítása érdekében. A reológiai tulajdonságok, például a viszkozitás és a sűrűség gyártásközi monitorozása kritikus fontosságú a bevonat stabilitásának fenntartásához a felhordás, a keringetés és a recirkuláció során.

A tekercsbevonó anyagok jellemzően alapozókat, alapozókat és fedőbevonatokat tartalmaznak, amelyek az alacsony és a magas viszkozitású készítmények között lehetnek:

• Alapozók: Biztosítsa a tapadást és a korrózióvédelmet.
• Fedőlakkok: Színt, fényességet és dekoratív tulajdonságokat biztosít.
• Védőbevonatok: Tartósságot és vegyszerállóságot biztosít.

A folyamatos, gyártósori mérés biztosítja az egységes bevonatminőséget a különböző színek, anyagok, receptúrák és gyártási sebességek esetén. A bevonatokat hengerrel viszik fel. A gyártósorok nagy sebességgel működnek (akár 1000 m/percig), így a bevonófolyadékok valós idejű szabályozása kritikus fontosságú.

A viszkozitás és sűrűség inline monitorozása segít a kezelőknek megelőzni a hibákat, fenntartani a megfelelő bevonatsúlyt és biztosítani a pigment egyenletes eloszlását.

A viszkozitás a folyadék áramlási ellenállását méri. Bevonatolási folyamatokban a viszkozitás a következőket befolyásolja:

• A bevonat vastagságának egyenletessége és kiegyenlítése.
• Tapadás a fém alapfelülethez.
• Sima felvitel hengerrendszerekkel.

A sűrűség a térfogategységre jutó tömeget méri. A bevonósorokon a sűrűség a következőket befolyásolja:

• Pigmentkoncentráció és színkonzisztencia.
• A bevonat súlya egységnyi felületre vetítve, ami kulcsfontosságú a minőségellenőrzés szempontjából.
• A nyersanyagok vagy receptúrák gyártási tételenkénti egyenetlenségeinek észlelése.

A valós idejű monitorozás megoldja a laboratóriumi mérésekkel kapcsolatos kihívásokat, mint például a nem reprezentatív mintavétel, az időbeli késések és a folyamatfeltételek reprodukálásának nehézségei.

A tekercsbevonó sort úgy tervezték, hogy minden szakaszban állandó sebességgel működjön. Ezt a sor elején és végén elhelyezett akkumulátorok segítségével érik el.

A folyamat egy letekerccsel és egy hegesztő szakasszal kezdődik, amelyek az új anyagot összeillesztik. Ezután egy bemeneti akkumulátoron halad át, amely biztosítja a folyamatos termelést a tekercscsere során. Ezután a letekercselt szalag egy tisztítószakaszon halad át, hogy eltávolítsa a szennyeződéseket a fémfelületről.

Ezen a ponton a lemez belép a bevonási szakaszba, ahol először áthalad az első hengerlő bevonóberendezésen, ahol alapozó bevonatot visz fel. A felvitt bevonatot ezután kikeményítik és szárítják. Ezt követően a lemezre egy fedőréteg kerül a második hengerlő bevonóberendezésben, majd egy újabb kikeményítési és szárítási lépés következik a következő szakaszok előtt.

A folyamat ezen szakaszában viszkozitás- és sűrűségérzékelők telepíthetők a bevonófolyadékok különböző helyeken, például ellátótartályokban, recirkulációs vezetékekben, beépített áramlási cellákkal ellátott tömlőkben vagy bevonótálcákban történő monitorozására, ahogy az ábrán látható. ábra 4.

Végül a bevonatos szalag áthalad a kimeneti akkumulátoron és a feltekercselőn, ahol a tekercs végén elvágják és előkészítik a következő adaghoz.

Rheonics Az SR típusú érzékelők (SRV és SRD) a viszkozitást, a sűrűséget és a hőmérsékletet mérik a folyamatfelügyelet és -vezérlés érdekében. SRV viszkozitást és hőmérsékletet mér, miközben a SRD sűrűséget is biztosít.

Ezek az érzékelők gyárilag kalibráltak, és élettartamuk során nem igényelnek újrakalibrálást. Az ügyfeleknek azonban minőségellenőrzés céljából kalibrálásra vagy ellenőrzésre lehet szükségük. Az opcionális beállítások vagy eltoláskorrekciók megfelelhetnek az adott referenciáknak. Részletekért lásd: Az SRV inline folyamatviszkoziméter kalibrálása terepen és gyárban.

Rheonics Az érzékelők kiegyensúlyozott torziós rezonátor (BTR) technológiát alkalmaznak. Ez a szabadalmaztatott kialakítás kompakttá, könnyűvé és a külső rezgésekkel szemben ellenállóvá teszi az érzékelőket.

Rheonics Az SRV és SRD érzékelők kiválóan alkalmasak tekercsbevonó sorokhoz. Közvetlenül a bevonatkeringetésbe vagy az ellátóvezetékekbe szerelve folyamatos, valós idejű méréseket biztosítanak a bevonat tulajdonságairól a gyártás során. A gyártósori leolvasások lehetővé teszik az állandó bevonatminőséget, a csökkentett oldószer- és anyagpazarlást, valamint a jobb gyártósori stabilitást a szín- és összetételváltozások során.

Bizonyos telepítési szempontok mindkettőre vonatkoznak Rheonics érzékelők, SRV és SRD. Minden szondatípus ugyanazzal a rezonátorkialakítással rendelkezik a változatokban. A megfelelő telepítéshez a szondák érzékelési területének (a pirossal árnyékolt területek a ábra 6) a helyszínen:

A folyadék reprezentatív mérésének megszerzése egyszerű; győződjön meg a következőkről:

• Az érzékelő érzékelő eleme teljesen elmerül a mérni kívánt folyadékban.
• Áramló folyadékok mérésekor ügyeljen arra, hogy az érzékelő elem ne legyen pangó zónában, így a mérések valóban reprezentatívak a mozgó folyadékra nézve.

A fenti két fő követelményen túl az SRD érzékelővel kapcsolatban két további szempontot is figyelembe kell venni:

• Tartsa fenn a termikus stabilitást, ha a folyadék és a külső környezet hőmérséklet-gradiense nagyobb, mint 15°C. (Csak SRD esetén, további információk itt:) Az SRD hőmérséklet-egyensúlyának fenntartása a nagy sűrűségű pontosság érdekében)
• Igazítsa az érzékelő csúcsot a folyadékáramlás irányához az ábrán látható módon. ábra 7(Csak SRD esetén, további információ itt:) SRD folyadékvég-orientáció)

Ezeket a feltételeket a következő cikkben részletesebben is áttekinthetjük, SRV és SRD alkalmas telepítések.

Az Rheonics Az SR típusú érzékelők moduláris, kompakt kialakításúak, amelyek az alkalmazási körülményektől függően különféle konfigurációkat támogatnak. Például:

Tálcákba vagy edényekbe történő beépítés

A tekercsbevonatolási alkalmazások általában tálcákat használnak a folyadék megtartására a bevonási folyamat során. RheonicsAz SR típusú érzékelők közvetlenül a tálcába szerelhetők a HAW (MTK or OTK) És WFT hegesztőelemek. Az alábbiakban példarajzok láthatók ezekről a tartozékokról, amelyek folyadéktálcákba vannak felszerelve.

HPT-12G: HPHT áramlási cella

Kis csővezetékek vagy tömlők telepítéséhez, Rheonics kínálja a HPT-12G-t (lásd ábra 10). Ez az áramlási cella nagynyomású, magas hőmérsékletű folyamatokhoz alkalmas, és az érzékelőt párhuzamosan pozicionálja egy menetes folyamatcsatlakozás segítségével.

A HPT-12G csak a következővel működik: SRV-X1-12G, amely G 1/2”-es menetes csatlakozással rendelkezik. Ez biztosítja a CIP-kompatibilis, átöblíthető tömítést, amely ideális bevonatoló és festővezetékekhez. Lásd HPT-12G a részletekért.

IFC-34N-SRX: Csőszerelési áramlási cella

DN5-től DN25-ig (1”) terjedő csövek soros telepítéséhez az IFC-34N-SRD áramlási cella jól illeszkedik, a szondát a menetes NPT folyamatcsatlakozással párhuzamosan pozicionálva, ahogy az ábrán látható. ábra 11.

A tartozék csak a SRV-X1-34N és a SRD-X1-34N, mindkettő 3/4”-os NPT menetes csatlakozással. Azonos méretű bemeneti és kimeneti nyílásokkal rendelkezik, amelyekkel csőadaptereket vagy recirkulációs vagy bypass vezetékekhez való csöveket lehet csatlakoztatni. Részletekért lásd: IFC-34N-SRV és a IFC-34N-SRD.

Áramlási sebességkorlátozás

Rheonics Az érzékelők általában legfeljebb 10 m/s áramlási sebességgel kompatibilisek, mivel a porlasztó tápvezetékeiben az áramlási sebesség ilyen nagy sebességet érhet el a leülepedés elkerülése érdekében, ajánlott a szondát az áramlási iránnyal párhuzamosan, könyökökbe szerelni, mivel ez csökkentheti a mechanikai behatásokat, azonban az ebben a tartományban lévő sebességek továbbra is túl sok zajt adhatnak a mérésekhez. További részletekért lásd: Rheonics SR típusú érzékelők nagy áramlási sebességű és nagy viszkozitású alkalmazásokhoz

Tisztítási folyamat és CIP/SIP eljárások

Az SRV vagy SRD érzékelő rendszeres tisztítása szükséges lehet a hosszú távú pontosság biztosításához. A bevonófolyadékok hajlamosak üledéket vagy szilárd lerakódásokat képezni, amelyek megtapadhatnak az érzékelő hegyén és torzíthatják a méréseket, különösen nagy viszkozitású körülmények között. A tisztítási eljárásokkal kapcsolatos további információkért lásd:Hogyan tisztítsd meg a Rheonics szonda?.

Ezenkívül az érzékelők mechanikai kialakítása alapértelmezés szerint higiénikus, így alkalmasak a helyben tisztítható (CIP) eljárásokra.

Mozgó alkatrészek és akadályok

A bevonóoldatokat és anyagokat gyakran keverőtartályokban készítik mechanikus alkatrészekkel, például keverőkarokkal vagy lapátokkal. Fontos, hogy elegendő távolság legyen az érzékelő és a mozgó alkatrészek között az interferencia vagy a károsodás elkerülése érdekében.

Buborékok

A buborékok tekintetében az SRV érzékelőt nem befolyásolja a folyadékban lévő buborékok jelenléte. Ezzel szemben az SRD érzékelő, amely mind a viszkozitást, mind a sűrűséget méri, nem ajánlott nagy buborékkoncentráció esetén használni, mivel ez mérési pontatlanságokhoz vezethet, mivel a sűrűségmérés érzékenyebb ezekre.

• [1] Metaltrade Comax. „Tekercsbevonó sor termékei”.
• [2] BDM tekercsbevonó cégek. „Kiváló minőségű acéltekercs-bevonó megoldások”.
• [3] ECCA. „Tekercsbevonó sor animációja”.
• [4] Rheonics SRV » online viszkozitásmérő folyadék viszkozitásának monitorozásához
• [5] Rheonics SRD » Sűrűségmérő inline online fajsúly-koncentráció