مراقبة اللزوجة والكثافة المباشرة لخطوط طلاء الملفات

جدول المحتويات

• المقدمة
• خطوط طلاء الملفات
• التطبيقات الرئيسية
• أهمية اللزوجة/الكثافة في عمليات طلاء الملفات
• عملية الإنتاج/التطبيق
• Rheonics نظرة عامة على أجهزة الاستشعار المدمجة من النوع SR
• التثبيت الموصى به
• اعتبارات التركيب الميكانيكي
• إرشادات استخدام SRV وSRD
• متطلبات التثبيت الإضافية لـ SRD
• حلول مُوصى بها من قِبل Rheonics
• شروط العملية وأفضل الممارسات
• مراجع حسابات

طلاء اللفائف عملية مستمرة يتم فيها طلاء شرائح معدنية بمواد أساسية أو دهانات أو طبقات واقية، وذلك لتطبيقات البناء والأجهزة المنزلية والسيارات. تتطلب هذه العملية تحكمًا دقيقًا في خصائص سائل الطلاء لتحقيق سماكة موحدة، والتصاق مناسب، وتشطيب سطحي مثالي. تُعد اللزوجة والكثافة من المعايير الأساسية، إذ تؤثران على تدفق الطلاء، وتسويته، وترطيبه، وتصلبه.

قد تكون طرق القياس التقليدية المعتمدة على أخذ العينات في المختبر، مثل أكواب زان أو مقاييس اللزوجة الدورانية، بطيئة وقد لا تعكس ظروف العملية بدقة. توفر القياسات المباشرة بيانات فورية، مما يتيح إجراء تعديلات فورية للحفاظ على جودة متسقة وتقليل الفاقد.

Rheonics توفر أجهزة الاستشعار مزايا تشغيلية:

• قياس مستمر ودقيق وفوري للزوجة والكثافة ودرجة الحرارة.
• أداء موثوق به عند سرعات خط عالية ودرجات حرارة متغيرة.
• تصميم صغير الحجم لا يتأثر بالاهتزازات، مثالي لخطوط الطلاء عالية السرعة.
• التكامل مع أنظمة PLC/DCS عبر Modbus و Ethernet/IP ومخرجات 4-20 مللي أمبير والمزيد.
• معايرة المصنع، مع إمكانية التحقق الاختياري لمعايير مراقبة الجودة.
• تقليل النفايات، وتحسين كفاءة خط الإنتاج، وإمكانية تحقيق عائد على الاستثمار خلال السنة الأولى.

تتطلب عمليات طلاء الملفات تحكمًا دقيقًا في خصائص تركيبة الطلاء لضمان سماكة طبقة موحدة، وتشطيب سطحي متجانس، وأداء معالجة ممتاز. ويُعدّ الرصد المباشر للخصائص الريولوجية، مثل اللزوجة والكثافة، أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على استقرار الطلاء أثناء التطبيق والتدوير وإعادة التدوير.

تشمل مواد طلاء الملفات عادةً طبقات أساسية، وطبقات طلاء رئيسية، وطبقات طلاء نهائية، والتي يمكن أن تتراوح من تركيبات منخفضة اللزوجة إلى تركيبات عالية اللزوجة:

• الاشعال: ضمان الالتصاق والحماية من التآكل.
• المعاطف الخفيفة: يُضفي اللون واللمعان والخصائص الزخرفية.
• الطلاءات الواقية: أضف المتانة ومقاومة المواد الكيميائية.

يضمن القياس المستمر أثناء الإنتاج جودة طلاء متسقة عبر مختلف الألوان والمواد والتركيبات وسرعات الإنتاج. يتم تطبيق الطلاء باستخدام أسطوانة. تعمل الخطوط بسرعات عالية (تصل إلى 1000 متر/دقيقة)، مما يجعل التحكم الفوري في سوائل الطلاء أمرًا بالغ الأهمية.

تساعد مراقبة اللزوجة والكثافة المباشرة المشغلين على منع العيوب، والحفاظ على وزن الطلاء المناسب، وضمان توزيع متسق للصبغة.

تقيس اللزوجة مقاومة السائل للتدفق. في عمليات الطلاء، تؤثر اللزوجة على ما يلي:

• توحيد سمك الطلاء وتسويته.
• الالتصاق بالركيزة المعدنية.
• تطبيق سلس من خلال أنظمة البكرات.

تقيس الكثافة الكتلة لكل وحدة حجم. في خطوط الطلاء، تؤثر الكثافة على:

• تركيز الصبغة وتناسق اللون.
• وزن الطلاء لكل وحدة مساحة، وهو أمر بالغ الأهمية لمراقبة الجودة.
• الكشف عن التناقضات بين دفعات المواد الخام أو التركيبات.

يحل نظام المراقبة الفورية المضمن التحديات المرتبطة بالقياسات المختبرية، مثل أخذ العينات غير التمثيلية، والتأخيرات الزمنية، وصعوبة تكرار ظروف العملية.

صُمم خط طلاء الملفات ليعمل بسرعة ثابتة في جميع مراحله. ويتحقق ذلك باستخدام مُجمِّعات في بداية الخط ونهايته.

تبدأ العملية بوحدة فك اللفائف وقسم اللحام لربط المواد الجديدة. ثم تنتقل عبر وحدة تجميع المدخل، مما يضمن استمرارية الإنتاج أثناء تغيير اللفائف. بعد ذلك، يمر الشريط المفكوك عبر قسم التنظيف لإزالة أي شوائب من سطح المعدن.

في هذه المرحلة، تدخل الصفيحة مرحلة الطلاء، حيث تمر أولاً عبر آلة الطلاء بالبكرات لتطبيق طبقة أساسية. ثم تُعالج الطبقة المطبقة وتُجفف. بعد ذلك، تُطلى الصفيحة بطبقة نهائية في آلة الطلاء بالبكرات الثانية، تليها عملية معالجة وتجفيف أخرى قبل المراحل التالية.

في هذه المرحلة من العملية، يمكن تركيب أجهزة استشعار اللزوجة والكثافة لمراقبة سوائل الطلاء في مواقع مختلفة، مثل خزانات الإمداد، وخطوط إعادة التدوير، والخراطيم المزودة بخلايا تدفق داخلية، أو صواني الطلاء، كما هو موضح في الشكل 4.

وأخيراً، يمر الشريط المطلي عبر مجمع الخروج وجهاز إعادة اللف، حيث يتم قطعه عند نهاية اللفة وتجهيزه للدفعة التالية.

Rheonics تقيس مستشعرات النوع SR (SRV وSRD) اللزوجة والكثافة ودرجة الحرارة بشكل مباشر لمراقبة العمليات والتحكم بها. SRV يقيس اللزوجة ودرجة الحرارة، بينما SRD كما يوفر الكثافة.

هذه الحساسات مُعايرة مسبقًا في المصنع ولا تتطلب إعادة معايرة طوال فترة استخدامها. مع ذلك، قد يحتاج العملاء إلى معايرة أو تحقق لضمان الجودة. يمكن إجراء تعديلات اختيارية أو تصحيحات للإزاحة لتتوافق مع مراجع محددة. لمزيد من التفاصيل، انظر معايرة مقياس لزوجة العملية المضمن SRV في الموقع والمصنع.

Rheonics تستخدم هذه المستشعرات تقنية الرنان الالتوائي المتوازن (BTR). هذا التصميم الحاصل على براءة اختراع يجعل المستشعرات صغيرة الحجم وخفيفة الوزن ومقاومة للاهتزازات الخارجية.

Rheonics تُعدّ مستشعرات SRV وSRD مناسبة تمامًا لخطوط طلاء الملفات. فهي تُركّب مباشرةً في خطوط دوران أو إمداد الطلاء، وتُوفّر قياسات مستمرة وفورية لخصائص الطلاء أثناء الإنتاج. تُمكّن القراءات المباشرة من ضمان جودة طلاء ثابتة، وتقليل هدر المذيبات والمواد، وتحسين استقرار الخط مع تغيّر اللون والتركيبة.

تنطبق بعض جوانب التثبيت على كليهما Rheonics أجهزة الاستشعار، SRV وSRD. يشترك كل نوع من أنواع المجسات في نفس تصميم الرنان عبر جميع المتغيرات. يتطلب التثبيت الصحيح وضع منطقة استشعار المجسات في الموضع الصحيح (المناطق المظللة باللون الأحمر في الشكل 6) في الموقع:

يُعدّ الحصول على قياسات تمثيلية لسائلك أمرًا بسيطًا؛ تأكد من التالي:

• يكون عنصر الاستشعار الخاص بالمستشعر مغمورًا بالكامل في السائل الذي تريد قياسه
• عند قياس السوائل المتدفقة، تأكد من أن عنصر الاستشعار ليس في منطقة راكدة، حتى تكون قياساتك ممثلة حقًا للسائل المتحرك.

بالإضافة إلى الشرطين الرئيسيين المذكورين أعلاه، فإن مستشعر SRD له اعتباران إضافيان:

• الحفاظ على الاستقرار الحراري عندما يكون هناك تدرج حراري بين السائل والبيئة الخارجية أكبر من 15 درجة مئوية. (خاص بنظام SRD فقط، لمزيد من المعلومات، انظر هنا: الحفاظ على توازن درجة حرارة جهاز SRD لتحقيق دقة عالية في الكثافة)
• قم بمحاذاة طرف المستشعر مع اتجاه تدفق السائل كما هو موضح في الشكل 7(خاص بـ SRD فقط، لمزيد من المعلومات، انظر هنا: توجيه نهاية سائل SRD)

يمكن استعراض هذه الشروط بمزيد من التفصيل في المقال التالي. تركيبات مناسبة لـ SRV و SRD.

استخدم Rheonics تتميز مستشعرات النوع SR بتصميم معياري وصغير الحجم يدعم تكوينات متنوعة حسب ظروف التطبيق. على سبيل المثال:

تركيب في صواني أو أطباق

تستخدم تطبيقات طلاء الملفات عادةً الصواني لحفظ السوائل أثناء عملية الطلاء. Rheonicsيمكن تركيب مستشعرات النوع SR مباشرة في الدرج باستخدام نظام HAW الخاص بنا (MTK or OTK) و WFT وصلات اللحام. فيما يلي رسومات توضيحية لهذه الملحقات المثبتة في أحواض السوائل.

HPT-12G: خلية تدفق الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية

بالنسبة لتركيبات الأنابيب أو الخراطيم الصغيرة، Rheonics يُقدّم جهاز HPT-12G (انظر) الشكل 10). تناسب خلية التدفق هذه العمليات ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية، وتضع المستشعر بشكل متوازٍ باستخدام وصلة عملية ملولبة.

يعمل جهاز HPT-12G فقط مع SRV-X1-12Gوهو مزود بوصلة ملولبة G 1/2 بوصة. وهذا يضمن إحكامًا قابلًا للغسل ومتوافقًا مع نظام التنظيف الآلي (CIP)، وهو مثالي لخطوط الطلاء والدهان. انظر HPT-12G للتفاصيل.

IFC-34N-SRX: خلية تدفق تركيب الأنابيب

بالنسبة للتركيب المباشر للأنابيب من DN5 إلى DN25 (1 بوصة)، تتناسب خلية التدفق IFC-34N-SRD بشكل جيد، حيث يتم وضع المسبار بشكل موازٍ لوصلة عملية NPT الملولبة، كما هو موضح في الشكل 11.

لا يعمل الملحق إلا مع SRV-X1-34N و SRD-X1-34Nكلاهما مزود بوصلات ملولبة NPT مقاس 3/4 بوصة. يحتوي على منافذ دخول وخروج بنفس الحجم لتوصيل محولات الأنابيب أو الأنابيب لخطوط إعادة التدوير أو التجاوز. لمزيد من التفاصيل، انظر IFC-34N-SRV و IFC-34N-SRD.

حد سرعة التدفق

Rheonics تتوافق أجهزة الاستشعار عمومًا مع سرعات تدفق تصل إلى 10 م/ث، ونظرًا لأن خطوط إمداد البخاخات قد تصل إلى سرعات عالية كهذه، يُنصح بتركيب المجس موازيًا لاتجاه التدفق في الوصلات المرفقية لمنع الترسيب، حيث يُقلل ذلك من الصدمات الميكانيكية. مع ذلك، قد تُضيف السرعات ضمن هذا النطاق تشويشًا كبيرًا إلى القراءات. لمزيد من التفاصيل، انظر Rheonics مستشعرات من النوع SR لتطبيقات التدفق العالي واللزوجة العالية

عملية التنظيف وإجراءات التنظيف في المكان/التعقيم في الموقع

قد يكون التنظيف الدوري لمستشعر SRV أو SRD ضروريًا لضمان دقة القياس على المدى الطويل. تميل سوائل الطلاء إلى تكوين رواسب أو مواد صلبة قد تلتصق بطرف المستشعر وتؤدي إلى تشويه القراءات، خاصةً في ظروف اللزوجة العالية. لمزيد من المعلومات حول إجراءات التنظيف، انظركيفية تنظيف Rheonics مسبار؟.

بالإضافة إلى ذلك، فإن التصميم الميكانيكي لأجهزة الاستشعار صحي بشكل افتراضي، مما يجعل أجهزة الاستشعار مناسبة لإجراءات التنظيف في المكان (CIP).

الأجزاء المتحركة والعوائق

تُحضّر محاليل ومواد الطلاء عادةً في خزانات خلط مزودة بمكونات ميكانيكية مثل أذرع أو مجاديف التقليب. من الضروري ضمان وجود مسافة كافية بين المستشعر وأي أجزاء متحركة لتجنب التداخل أو التلف.

فقاعات

فيما يتعلق بالفقاعات، لا يتأثر مستشعر SRV بوجودها في السائل. في المقابل، لا يُنصح باستخدام مستشعر SRD، الذي يقيس كلاً من اللزوجة والكثافة، مع التركيزات العالية للفقاعات، لأن ذلك قد يؤدي إلى عدم دقة القياس، حيث أن قياس الكثافة أكثر حساسية لهذه الفقاعات.

• [1] ميتالتريد كوماكس. "منتجات خط طلاء الملفات".
• [2] شركة بي دي إم لطلاء لفائف الصلب. "حلول طلاء لفائف الصلب الرائدة".
• [3] ECCA. "رسوم متحركة لخط طلاء الملف".
• [4] Rheonics مقياس لزوجة SRV » مقياس لزوجة مدمج لمراقبة لزوجة السوائل
• [5] Rheonics مقياس الكثافة SRD » مقياس الكثافة النوعية المدمج عبر الإنترنت