Montagem do viscosímetro de processo SRV e do densímetro SRD em um eixo rotativo

Rheonics Os sensores são projetados para medir viscosidade, densidade e temperatura em tempo real. Graças à sua versatilidade, podem ser instalados em tanques ou tubulações, proporcionando aos engenheiros de processo flexibilidade em relação a como e onde monitorar as condições dos fluidos.

As sondas de sensor SRV e SRD podem ser encomendadas com diversas opções de conexão ao processo, permitindo sua montagem em diferentes configurações de tanques e tubulações, dependendo da aplicação. As sondas possuem um elemento sensor que precisa estar em contato com o fluido de interesse durante as medições. Uma pequena folga ao redor do elemento sensor (área de sensoriamento) é necessária para garantir leituras precisas.

Figura 1. Painel do SRV e SRD Área de Detecção

Em aplicações de mistura, a medição em linha pode ser realizada montando a sonda do sensor na parede lateral, no fundo ou na parte superior do recipiente ou tanque (consulte a referência na Figura 2).

Figura 2. Instalações comuns em um tanque de mistura

No entanto, em muitas configurações de mistura industrial, esses pontos de instalação convencionais não são viáveis ​​devido a restrições físicas, tais como:

• Geometria da lâmina que não oferece espaço suficiente para uma sonda montada na parede lateral, na parede inferior ou na parte superior.

• Tanques de mistura que utilizam raspadores e invalidam uma instalação comum.

• Projeto de vaso que não permite acesso direto ao fluido no ponto de interesse.

Nesses casos, a instalação do sensor diretamente no eixo do misturador proporciona acesso direto ao fluido no local mais representativo, permitindo leituras precisas e em tempo real da viscosidade e da temperatura, independentemente da geometria do recipiente.

Figura 3. Exemplo de um tanque de mistura onde a instalação comum não é válida.

Rheonics O sensor SRV ou SRD, para medição de viscosidade e densidade em linha, pode ser montado diretamente no eixo do misturador, proporcionando medições diretas independentemente da geometria do recipiente ou de obstruções internas. Isso permite o fornecimento de dados em tempo real de viscosidade, densidade e temperatura, provenientes de um eixo rotativo, para um sistema de controle estacionário. Para isso, utiliza-se a variante de sensor SRV-EM-TT ou SRD-EM-TT, um adaptador de rosca usinado sob medida para montagem da sonda no eixo e um anel deslizante de terceiros. O sistema é descrito a seguir e ilustrado na Figura 4.

Como exemplo, usaremos o caso de um cliente que possuía uma rosca M20x1.5 no eixo com um furo interno de ⌀14 mm para conexão de cabos. No entanto, isso pode ser feito em quaisquer condições e especificações que outros casos apresentem.

Figura 4. Instalação da solução proposta por Rheonics

A solução consiste em três componentes principais instalados em sequência ao longo do eixo do misturador e na eletrônica do sensor:

1. Um adaptador personalizado fornecido por Rheonics (G3/4″ para M20x1.5) ou uma oficina terceirizada para conectar os sensores SRV e SRD à rosca no eixo.

Figura 5. G3/4” para M20x1Adaptador de rosca .5 fornecido por Rheonics

2. O SRV-EM-TT ou SRDO sensor EM-TT é rosqueado no adaptador, com seu elemento sensor exposto ao fluido do processo. Essa variante foi escolhida por integrar a eletrônica do sensor diretamente na cabeça da sonda, eliminando a necessidade de um transmissor externo separado.

Figura 6. Painel do SRVExemplo de desenho -EM-TT

3. Um anel deslizante é instalado na parte superior do eixo para transferir energia e sinais de dados do eixo rotativo para um PC ou sistema de controle fixo. O anel deslizante precisa de 2 condutores para alimentação (8-36 V CC) e 2 para conexão CAN com o sensor. Esta peça deve ser adquirida de um fornecedor externo, como a Mercotac ou a Moflon.

Neste exemplo específico, para acomodar o anel deslizante, o furo do eixo existente deve ser refeito de seu diâmetro atual de ⌀14 mm para aproximadamente ⌀30 mm (dependendo da variante do anel deslizante), em conformidade com os requisitos de instalação do fabricante do anel. Essa retrabalho deve ser realizada pelo cliente ou pelo fabricante da embarcação. Rheonics Recomenda-se verificar as dimensões exatas do furo na ficha técnica do fornecedor do anel deslizante selecionado antes de iniciar a usinagem.

Figura 7. Exemplo de um anel deslizante fornecido por uma loja externa terceirizada.

4. Todos os Rheonics As variantes de eletrônica do sensor (E1, E2 e E3) são compatíveis com esta aplicação. A conexão do cabo do sensor será feita da eletrônica do sensor para o anel deslizante, em vez de ser conectada diretamente à sonda do sensor. Saiba mais sobre nossas variantes de eletrônica. aqui..

Com todos os pontos mencionados anteriormente, a configuração final do Sistema Completo ficará como mostrado abaixo:

Figura 8. Configuração completa do sistema

Após a instalação, as seguintes etapas de verificação devem ser realizadas para confirmar se o sistema está funcionando corretamente e se a qualidade da medição é aceitável.

Verificação Mecânica

1. Confirme se o adaptador personalizado está totalmente rosqueado e apertado com o torque especificado, tanto no eixo quanto no sensor.

2. Confirme se o anel deslizante está corretamente encaixado e fixado de acordo com as instruções do fabricante.

3. Gire o eixo manualmente e verifique se não há interferência mecânica com os componentes ao redor.

4. Inspecione a interface entre o adaptador e o eixo para verificar se há sinais de tensão, deformação ou desalinhamento.

Verificação elétrica

1. Com o eixo parado, verifique se o sensor liga corretamente através do anel deslizante.

2. Verifique a continuidade de todas as linhas de sinal através dos contatos do anel deslizante.

3. Verifique se o sensor foi detectado e se está se comunicando com o computador ou sistema de controle conectado.

Avaliação do nível de ruído

A vibração mecânica induzida pela mistura e o ruído elétrico dos contatos do anel deslizante podem afetar a qualidade da medição. Realize as seguintes verificações:

1. Com o misturador funcionando na velocidade operacional, mas sem fluido de processo (teste a seco), observe o sinal bruto de saída do sensor. Registre o nível de ruído de referência.

2. Encha o recipiente com o fluido de processo e ligue o misturador em baixa velocidade. Observe as leituras de viscosidade e temperatura para verificar a estabilidade.

3. Aumente gradualmente a velocidade até atingir a velocidade de operação. Monitore quaisquer mudanças bruscas, picos ou aumento de ruído na saída da medição que estejam correlacionados com a rotação por minuto (RPM).

4. Caso observe ruído elevado, verifique o estado dos contatos do anel deslizante e o roteamento dos cabos. Certifique-se de que os cabos de sinal estejam blindados e devidamente aterrados.

5. Limiar de ruído aceitável: a variação das leituras não deve exceder a especificação do sensor em condições normais de operação. Contato Rheonics Fornecer suporte caso os níveis de ruído estejam fora da faixa esperada.

Aviso: Este é um projeto de referência e não está disponível para encomenda. RheonicsEste documento tem como objetivo fornecer orientações de projeto para OEMs. Os projetistas devem verificar a adequação dos componentes selecionados para sua aplicação. As peças de terceiros mostradas aqui são apenas representações de peças típicas que podem ser utilizadas. Nenhuma garantia ou endosso dessas peças está implícito. Rheonics Não assume qualquer responsabilidade pela sua integração ou desempenho. Se você é um fabricante de tanques de mistura e gostaria de integrar o Rheonics Se houver sensores no seu eixo, entre em contato.