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公司文章

将粘度计 SRV 和密度计 SRD 安装到旋转轴上

介绍

Rheonics 传感器旨在实时测量粘度、密度和温度。由于其用途广泛,可以安装在储罐或管道中,使工艺工程师能够灵活地选择监测流体状况的方式和位置。

SRV 和 SRD 传感器探头可提供多种过程连接选项,可根据应用需求安装在不同的储罐和管道配置中。传感器探头的传感元件在测量过程中需要与待测流体接触。传感元件(传感区域)周围需要留出一定的间隙,以确保读数准确。

SRV感知区域
SRD 传感区域

图1。 SRVSRD 感应区

在混合应用中,可以通过将传感器探头安装在容器或罐的侧壁、底部或顶部来实现在线测量(参见图 2 中的参考)。

混合罐中的常见装置

图 2. 混合罐中的常见装置

然而,在许多工业混合装置中,由于物理限制等原因,这些传统的安装点并不可行:

  • 叶片几何形状导致侧壁、底壁或顶部安装探头的空间不足

  • 使用刮刀的搅拌罐会使常见的安装方式失效。

  • 容器设计不允许直接接触目标点的流体

在这些情况下,将传感器直接安装在搅拌轴上,可以直接接触到最具代表性位置的流体,从而能够准确、实时地读取粘度和温度,而无需考虑容器的几何形状。

混合罐的常见安装方式无效的示例

图 3. 混合罐示例,其中常见的安装方式无效

解决方案

Rheonics 在线过程粘度计和密度计 SRV 或 SRD 传感器可直接安装在搅拌机轴上,无论容器几何形状或内部障碍物如何,均可进行直接测量,并将来自旋转轴的实时粘度、密度和温度数据传输至固定控制系统。这通过使用 SRV-EM-TT 或 SRD-EM-TT 传感器、用于将探头安装在轴上的定制螺纹适配器以及第三方滑环来实现。该系统将在下文中进行描述,并在图 4 中进行说明。

例如,我们以一位客户的案例为例,该客户的轴上已有 M20x1.5 螺纹,内孔直径为 14 毫米,用于连接电缆。当然,其他案例的案例无论条件和规格如何,都可以采用这种方法。

安装由……提出的解决方案 Rheonics

图 4. 所提解决方案的安装 Rheonics

系统总览

该解决方案由三个主要部件组成,它们按顺序安装在搅拌机轴和传感器电子元件上:

  1. 由……提供的定制适配器 Rheonics (G3/4″ 至 M20x1.5)或第三方车间将 SRV 和 SRD 传感器连接到轴上的螺纹上。
G3/4” 转 M20x1.5 螺纹适配器由 Rheonics

图 5. G3/4” 至 M20x1由 .5 螺纹适配器提供 Rheonics

  1. SRV-EM-TT 或 SRD-EM-TT传感器通过螺纹连接到适配器上,其传感元件暴露于工艺流体中。之所以选择这种方案,是因为它将传感器电子元件直接集成到探头中,无需单独的外部变送器。

图6。 SRV-EM-TT图纸示例

3. 在轴的顶部安装一个滑环,用于将旋转轴的电源和数据信号传输到固定式PC或控制系统。该滑环需要两根电源线(8-36V直流)和两根CAN总线连接线连接到传感器。该部件必须从Mercotac或Moflon等第三方供应商处采购。

在本例中,为了安装滑环,必须将现有轴孔的直径从目前的⌀14毫米扩大到大约⌀30毫米(具体尺寸取决于滑环型号),并符合滑环制造商的安装要求。这项改造工作必须由客户或船舶制造商完成。 Rheonics 建议在加工前,对照所选滑环供应商的数据表核实确切的孔径要求。

外部第三方商店提供的滑环示例

图 7. 由外部第三方商店提供的滑环示例

  1. 所有的 Rheonics 本应用兼容传感器电子元件(E1、E2 和 E3)。传感器电缆将从传感器电子元件连接到滑环,而不是直接连接到传感器探头。了解更多关于我们电子元件型号的信息。 开始.

综合以上所有要点,最终的完整系统配置如下所示:

图 8. 完整的系统设置

力学分析

在最终安装之前,强烈建议进行内力分析,以验证混合过程产生的流体动力是否会损坏定制适配器或传感器探头。分析应考虑以下因素:

  • 传感器探头在最大工作速度下受到的流体阻力

  • 适配器-轴接口处的弯矩

  • 在预期使用寿命内承受振动和疲劳载荷

  • 适配器与工艺流体的材料兼容性

Rheonics 根据要求,可提供传感器机械规格,以支持力学分析。

验证步骤

安装完成后,必须执行以下验证步骤,以确认系统运行正常且测量质量可接受。

机械检查

  1. 确认定制适配器已完全拧紧螺纹,并且在轴和传感器上均已按规定扭矩拧紧。

  2. 确认滑环已按照制造商的说明正确安装并固定好。

  3. 手动旋转轴,并确认其与周围部件没有机械干涉。

  4. 检查适配器与轴的连接处是否有应力、变形或错位的迹象。

电气检查

  1. 轴保持静止,验证传感器是否通过滑环正确通电。

  2. 检查所有信号线通过滑环触点的连通性。

  3. 确认传感器已被检测到并与连接的电脑或控制系统通信。

噪声水平评估

混合引起的机械振动和滑环触点的电噪声会影响测量质量。请执行以下检查:

  1. 在搅拌器以运行速度运转但无工艺流体(空转)的情况下,观察原始传感器信号输出。记录基线噪声水平。

  2. 将工艺流体注入容器,并以低速运行搅拌器。观察粘度和温度读数,以判断其稳定性。

  3. 逐渐加速至运行速度。监测测量输出中与转速相关的任何阶跃变化、尖峰或噪声增加。

  4. 如果发现噪声过大,请检查滑环触点状况和电缆布线。确保信号电缆已屏蔽并正确接地。

  5. 可接受的噪声阈值:在正常工作条件下,读数变化不应超过传感器规格。联系方式 Rheonics 如果噪音水平超出预期范围,请提供支持。

注意:

SRV-EM-TT 和 SRD-EM-TT传感器采用以下设计 Rheonics 采用专利的BTR(平衡扭转谐振器)技术,可有效抑制外部振动。然而,与旋转轴的直接机械接触可能会引入额外的噪声,这需要根据具体情况进行评估。

免责声明:此为参考设计,不可订购。 Rheonics本文旨在为原始设备制造商 (OEM) 提供设计指导。设计人员应验证所选组件是否适用于其应用。此处所示的第三方零件仅为可使用的典型零件的示例。并不代表对这些零件的任何认可或担保。 Rheonics 对于其集成或性能不承担任何责任。如果您是搅拌容器制造商,并且希望集成…… Rheonics 轴上的传感器,请联系我们

#工业自动化 #过程控制 #Rheonics #在线粘度

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