مراقبة اللزوجة والكثافة المباشرة لخطوط طلاء الملفات
طلاء الملفات عملية عالية السرعة والدقة، حيث تؤثر خصائص السوائل بشكل مباشر على تجانس الطلاء و...
تتشابه عمليات تصنيع الدهانات والأحبار والطلاءات في خطواتها، بدءًا من الخلط الأولي وحتى التعبئة والتغليف أو التخزين النهائي، مما يتطلب عملية طحن وتوزيع. في جميع المراحل، Rheonics تجد أجهزة الاستشعار استخدامًا مناسبًا.
Rheonics يوفر أجهزة استشعار مدمجة لقياس اللزوجة والكثافة لمراقبة والتحكم في جميع العمليات المطلوبة للطلاء والحبر والطلاء، مع إمكانية تكرار النتائج وإمكانية إعادة إنتاجها بشكل لا مثيل له، مما يسمح بالأتمتة الكاملة للعملية دون الحاجة إلى أخذ عينات يدوية.

تتشابه مصطلحات الطلاء والحبر والطلاء في بعض المواد الخام وعمليات الإنتاج، لكنها تختلف في خصائصها وتكوينها واستخداماتها النهائية. دعونا نستعرض كل منها بإيجاز.
مستلزمات الرسم
الطلاء عبارة عن خليط سائل متجانس مصمم ليتصلب عند وضعه على سطح ما. يُستخدم لتلوين السطح وحمايته وإضفاء ملمس مميز عليه. يتوفر بألوان مختلفة وبخصائص محددة، مثل قوة الالتصاق العالية ومقاومة الماء، وغيرها، ليناسب استخدامات نهائية متنوعة. يتكون الطلاء من أصباغ ومذيبات وراتنجات ومواد مضافة أخرى.
بعض الشركات الرائدة في سوق الدهانات هي [4]:
حبر
الحبر عبارة عن محلول سائل أو معجون يُستخدم بشكل أساسي للطباعة أو الرسم أو الكتابة أو لإضافة ألوان زخرفية إلى الأسطح. يتكون الحبر بشكل رئيسي من أصباغ ومواد رابطة، تُسمى "حوامل"، تحمل هذه الأصباغ. كما يمكن استخدام المذيبات والراتنجات والشموع والأصباغ ومواد مضافة أخرى لتحديد سماكة الحبر ولزوجته ووقت جفافه ومظهره بعد الجفاف.
الشركات الرائدة في مجال الحبر هي:
تتبيلة
تشير مصطلحات الطلاء، في هذا السياق، إلى أي سائل يُستخدم لتغطية سطح ما، سواءً بالفرشاة أو الرش أو الغمس أو الدهان بالأسطوانة. قد يكون المصطلح مشابهاً لمصطلح الدهانات، ولكنه يشمل أنواعاً أكثر بكثير، مثل المستحلبات والمينا واللك، وغيرها. كما تتغير خصائصه تبعاً للتطبيق النهائي المقصود.
الدهانات والأحبار والطلاءات في مختلف الصناعات
تُستخدم الدهانات والأحبار والطلاءات في العديد من الصناعات كما هو موضح بالتفصيل في الجدول التالي.
الجدول 1: الدهانات والأحبار والطلاءات في مختلف الصناعات
| حلول | مستلزمات الرسم | حبر | تتبيلة |
|---|---|---|---|
| سيارات | طلاء صلب مينا اليوريثان مينا الألكيد طلاء شفاف للسيارات أو طلاء البولي إيثيلين الشفاف الطلاء المعدني | حبر الطباعة بالوسادة أحبار الطباعة النافثة للحبر المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية أحبار طباعة الشاشة أحبار الطباعة الرقمية | طلاء أكريليك طلاءات المذيبات المعدنية الأسيتون و MEK |
| المواد الغذائية والمشروبات | إيبوكسى | أحبار صالحة للاستخدام مع المواد الغذائية | -- |
| المعدات الطبية | -- | الأحبار الموصلة أحبار الاستشعار الحيوي | الطلاءات المتوافقة حيويا طلاء السكر طلاء الفيلم |
| تجيهز المنصة و تسليمها | -- | أحبار الحفر أحبار الطباعة الفلكسوغرافية | طلاءات المذيبات المعدنية |
تتشابه المواد الخام المستخدمة في إنتاج الدهانات والأحبار والطلاءات. وتشمل هذه المواد الأصباغ والمذيبات والراتنجات والملونات والمواد الرابطة، وغيرها. وبشكل عام، تُضفي الأصباغ اللون، وتُسهّل المذيبات عملية التطبيق، وتُحدد الراتنجات خصائص التجفيف، بينما تُعدّل الإضافات الخصائص الفريدة لكل منتج. فعلى سبيل المثال، تختلف الدهانات أو الطلاءات المستخدمة في صناعة السيارات اختلافًا جذريًا عن تلك المستخدمة في عمليات تصنيع السفن، وذلك تبعًا لظروف العمل ومواد الأسطح التي ستتعرض لها الدهانات أو تُطبّق عليها.
يوجد نوعان من القواعد لهذه السوائل، وهما الماء والمذيب. ويؤثر هذان النوعان بشكل كبير على الخصائص النهائية للسائل وعلى الأثر البيئي للمنتج.
السوائل القائمة على الماء: تُعدّ السوائل المائية (الأكريليك المائي، ودهانات اللاتكس الأكريليكية) حلولاً حديثة نسبياً. وتتمثل ميزتها الرئيسية في كونها صديقة للبيئة، ولا تُشكّل خطراً على الصحة عند استنشاقها أثناء الاستخدام، نظراً لانخفاض نسبة المركبات العضوية المتطايرة فيها. صحيح أنها تحتاج إلى وقت أطول لتجف بعد وضعها، إلا أن الأسطح المطلية بها تُصبح أسهل في التنظيف لاحقاً.
السوائل القائمة على المذيبات: كانت السوائل القائمة على المذيبات (المعروفة باسم الألكيد أو الزيتية) الخيار الوحيد المتاح لفترة من الزمن. تحتوي هذه السوائل على نسبة عالية من المركبات العضوية المتطايرة، مما يجعلها تشكل بعض المخاطر البيئية والصحية عند استخدامها. تتميز الطبقات الناتجة بمقاومة عالية للظروف البيئية، ولذلك تُستخدم هذه الأنواع من الدهانات في الظروف القاسية عند الحاجة.
أصباغ
الأصباغ هي مواد صلبة ملونة تُستخدم لتحديد لون (عملية الصبغ)، وحجم، وخصائص كيميائية وفيزيائية أخرى للدهانات والأحبار والطلاءات. أكثر أنواع الأصباغ شيوعًا هي:
لكل منها سلوكيات معينة أثناء الخلط. على سبيل المثال، يمكن للأصباغ العضوية أن تشكل بسهولة تكتلات أو كتل صلبة في الخليط، بينما يسهل تشتيت الأصباغ غير العضوية.

يمكن أن تكون عملية تصنيع هذه المنتجات متشابهة في عرض مخطط انسيابي واسع للإنتاج كما يلي.

خلال العملية الكاملة للطلاء والأحبار والطلاءات، أثناء الإنتاج والتعبئة والتغليف والتطبيق، تعتبر لزوجة وكثافة السائل ذات أهمية كبيرة.
تُعد اللزوجة والكثافة من الخصائص المهمة للدهانات والأحبار والطلاءات لأنها تحدد خصائص رئيسية مثل:
تتيح المراقبة والإدارة في الوقت الفعلي للزوجة والكثافة للطلاء والحبر والطبقة الخارجية للمستخدمين ما يلي:
تجنب أخذ العينات يدويًا: تتسم الأدوات وأساليب القياس غير المتصلة بالإنترنت في الغالب بالفوضى، وتستغرق وقتًا طويلاً، وتفتقر إلى الدقة، ولا تصلح للمراجعة التاريخية طوال العملية. لذا، يُنصح باستخدام الأدوات غير المتصلة بالإنترنت فقط في إجراءات مراقبة الجودة، مع السماح بالأتمتة الكاملة باستخدام مقياس لزوجة مدمج في العملية يعمل في الوقت الفعلي، مما يُمكّن من أتمتة العملية بالكامل.
تقليل الأخطاء: تتيح المراقبة الكاملة للزوجة السائلة الكشف عن جميع التغيرات التي قد تُسبب تغييرات كبيرة في خصائص السائل. ويؤدي الكشف المبكر إلى اتخاذ إجراءات مبكرة للحد من الأخطاء.
رقابة أكثر صرامة: تتيح مراقبة اللزوجة في الوقت الفعلي للمستخدم تحسين أنظمة التحكم. تعني القراءات المباشرة عدم وجود أي تأخير أو تغييرات في ظروف السائل عند القياس (تؤثر التغيرات في درجة الحرارة والضغط والتدفق على لزوجة السوائل غير النيوتونية)، وهي قيود شائعة في أجهزة قياس اللزوجة غير المتصلة بالإنترنت. Rheonics يُتيح النظام المتكامل للتحكم أيضًا تحكمًا دقيقًا للغاية من خلال إضافة كميات صغيرة من المذيبات يتم حسابها بواسطة النظام. راجع المزيد على InkSight و PaintTrack الأنظمة.
حسن الجودة: يمكن للمستخدم الامتثال لمواصفات المنتج وخصائصه المطلوبة بناءً على المراقبة الدقيقة للزوجة، والمقارنة السهلة بين الأعمال السابقة، مما يتيح جودة أعلى في المنتج النهائي.
Rheonics يوفر أجهزة استشعار مدمجة لقياس اللزوجة والكثافة لمراقبة والتحكم في جميع العمليات المطلوبة للطلاء والحبر والطلاء، مع إمكانية تكرار النتائج وإمكانية إعادة إنتاجها بشكل لا مثيل له، مما يسمح بالأتمتة الكاملة للعملية دون الحاجة إلى أخذ عينات يدوية.
استخدم Rheonics يقيس جهاز SRV اللزوجة ودرجة الحرارة، بينما يقيس جهاز SRD الكثافة واللزوجة ودرجة الحرارة بشكل مباشر. صُممت هذه المستشعرات المتينة لتحمل ظروفًا بيئية مختلفة مع الحفاظ على دقة عالية وقراءات قابلة للتكرار والاستنساخ.
Rheonics تتيح مستشعرات النوع SR للمستخدمين ما يلي:

استخدم Rheonics تُستخدم مستشعرات النوع SR في نقاط متعددة خلال عمليات الإنتاج والتطبيقات النهائية للدهانات والأحبار والطلاءات. تتطلب مجسات مستشعرات SRV وSRD المتطلبات الأساسية التالية للتركيب:

يمكن تركيب صمامات SRV و SRD في الخطوط حتى مع مضخات الحجاب الحاجز التي قد لا تضمن تدفقًا مستمرًا.
ما يجب مراعاته دائمًا هو عدم إعاقة منطقة استشعار مسبار المستشعر، وأن تكون محاطة فقط بالسائل المطلوب.
يتطلب مسبار مستشعر SRD توجيهًا محددًا لطرف الاستشعار بالنسبة لخط التدفق. وهذا مهمٌّ للتركيبات العمودية في خطوط الأنابيب. للمزيد، انظر هنا: تركيب توجيه الطرف السائل لنظام SRD.
بالنسبة للسوائل التي تزيد أو تقل درجة حرارتها عن درجة حرارة المحيط بمقدار 15 درجة مئوية، يجب أن يكون طول أنبوب قياس الكثافة (SRD) 100 مم لضمان دقة عالية في قراءات الكثافة. للمزيد من المعلومات، انظر هنا: تأكد من التوازن الحراري في رنان SRD من أجل دقة الكثافة.
تميل الدهانات والطبقات والطلاءات إلى تكوين طبقات إضافية، وفي هذه الحالة، يجب فحص المجس وتنظيفه دوريًا. يتميز مستشعر SRV بقدرته على اكتشاف متى يلزم التنظيف.
عند تركيبها في الخزانات أو الأوعية، غالبًا ما تكون المساحة المتاحة كافية لضمان عدم وجود عوائق أمام مناطق الاستشعار (الشكل 4). يجب أن تكون مجسات الاستشعار على مسافة كافية من الجدران وأعمدة الخلط، وما إلى ذلك. والأهم هنا هو وضع عنصر الاستشعار أسفل أدنى مستوى للسائل لضمان عدم فقدان أي بيانات خلال العملية. يمكن تركيبها في الخزانات من أعلى الخزان أو جداره أو قاعه.
بعض الاعتبارات هي:
لا يُنصح باستخدام مقياس الكثافة واللزوجة (SRD) في خزانات الخلط، إذ قد تُضيف هذه العملية تشويشًا كبيرًا إلى القراءات. يُمكن تركيب مقياس الكثافة واللزوجة في خزان تخزين (سائل ثابت) أو في خط إعادة تدوير لعمليات الخلط.
تحديد المنافذ الموجودة لإعادة استخدامها لتثبيت المجسات.
أبقِ مسبار الاستشعار بعيدًا عن أي تصادم محتمل.
تميل الدهانات والطبقات والطلاءات إلى تكوين طبقات إضافية، وفي هذه الحالة، يجب فحص المجس وتنظيفه دوريًا. يتميز مستشعر SRV بقدرته على اكتشاف متى يلزم التنظيف.
ضع عنصر الاستشعار أسفل الحد الأدنى لمستوى السائل. يمكن القيام بذلك عن طريق التثبيت على الحائط أو في قاع منفذ أدنى من الحد الأدنى لمستوى السائل، أو من الأعلى عن طريق تغيير طول إدخال مسبار إدخال طويل.
في بعض التطبيقات، يلزم قياس اللزوجة في الخزانات أو الأوعية التي يتم تغييرها باستمرار بمجرد ملئها. في هذه الحالات، يتم تركيب مسبار الاستشعار وتثبيته على جسم خارجي بحيث يمكن غمره في خزانات مختلفة واحدًا تلو الآخر. يجب الحرص على عدم اصطدام عنصر الاستشعار وتنظيف المسبار عند الحاجة بين كل عملية غمر. ملحق TMA-34N يُعد حلاً جيداً ومثبتاً في هذه الحالات.
استخدم اتصال عملية قابل للتكيف من APC يُتيح ذلك إمكانية تغيير طول الإدخال للمجسات الطويلة. ويمكن استخدامه في ظروف الضغط المحيط لتحديد طول الإدخال الأمثل، خاصةً خلال الاختبارات الأولية.
قد لا يكون تدفق السائل في الخزانات منتظمًا تمامًا، مما قد يُضيف تشويشًا إلى القراءات. ومع ذلك، يُمكن الحصول على القراءات الأساسية باستخدام بعض المرشحات في المستشعر.
تُعدّ عملية الخلط نقطة البداية في تصنيع الدهانات والأحبار والطلاءات. يستخدم هذا المزيج سائلاً مائياً أو مذيباً كمكون أساسي، ثم يُخلط مع إضافات مثل الأصباغ والمواد الرابطة وغيرها.
عادةً ما تتم عملية الخلط الأولي للطلاء والحبر والطبقة الواقية في خزانات أو أوعية. تتميز هذه الخزانات بمساحة داخلية واسعة، مزودة بخلاطات صغيرة لمنع ترسب السوائل. كما توفر هذه المساحة مساحة كافية لتركيب المستشعر من الأعلى أو الجدار أو الأسفل.
يتمثل أحد الحلول الشائعة في تركيب المسبار من أعلى الخزان المفتوح أو من غطائه. ويمكن إجراء التركيب باستخدام TMA-34N, an إدخال طويل SR-X5، أو SR-X8 Teletube لإدخالات أطول.

الشكل 5: مقياس لزوجة الإدخال الطويل SRV مع عنصر استشعار أسفل مستوى السائل

تتضمن معظم عملية تشتيت هذه السوائل ترطيب وطحن وتثبيت الأصباغ في السائل المختلط (جميعها تقريبًا في آن واحد). تُستخدم هذه العملية لتفتيت أي تكتلات أو تجمعات للمواد الصلبة، ولجعل الخليط رقيقًا ومتجانسًا قدر الإمكان، مما ينتج عنه جودة ولون وكثافة ولمعان أعلى.
ترطيب الخليط يعني استبدال أي هواء أو مواد صلبة محتبسة في السائل بسائل. يجب أن يتميز هذا السائل بتوتر سطحي منخفض لتسهيل عملية التفتيت أو الطحن. وتعتمد خصائص سائل التشتيت على نوع الصبغة المستخدمة.
تُستخدم عملية الطحن لفصل أو تشتيت السائل المختلط. في هذه العملية، يجب تعريض السائل لقوى أكبر من قوى التجاذب بين التكتلات لتفكيكها. ويتم ذلك باستخدام الطاقة الميكانيكية، إما عن طريق قص السائل أو عن طريق تصادم الجزيئات الصلبة مع السائل.
بعد الطحن، يكون تثبيت السائل ضروريًا في بعض الأحيان لتجنب الترسيب أو تغير اللون أو التكتل (التصاق المواد الصلبة في السائل) الذي يؤدي إلى التكتل مرة أخرى.

توجد طرق وآلات مختلفة يمكن استخدامها في هذه العملية.
بالنسبة لبعض أنواع الدهانات، يمكن للصناعات استخدامها خزانات تشتيت عالية السرعة، مع مذيبات أحادية أو متعددة المحاور لتفكيك الخليط. صُممت هذه الخلاطات لإذابة السوائل حتى ذات اللزوجة العالية جدًا، وتستفيد من أعمدة أو أقراص متعددة تدور بسرعة عالية للحصول على قوى قص عالية.

توجد مساحة محدودة داخل خزانات التشتيت عالية السرعة بسبب الكاشطات والجدران المُغلّفة، وما إلى ذلك، لذا يجب إجراء دراسة دقيقة لإيجاد مساحة كافية لتركيب صمام إعادة تدوير المياه (SRV) (لا يُنصح باستخدام صمام إعادة تدوير المياه المُخفّض (SRD) في هذه الخزانات، بل يُفضّل تركيبه في خط إعادة التدوير). عادةً، يُمكن تركيب صمام إعادة تدوير المياه من الأعلى باستخدام طريقة إدخال طويلة، أو من الأسفل إذا كانت المساحة كافية ويمكن تجنّب الرواسب.

يمكن استخدام بعض أنواع الدهانات والأحبار الأخرى مصانع الخرز أو اللؤلؤ. تستخدم هذه الآلات شفرات أو أقراصًا أو ما شابهها دوارة رأسية أو أفقية داخل أسطوانة أو حجرة تحتوي على جزيئات صغيرة أو حبيبات حرة الحركة. أثناء التشغيل، يُحدث الدوران تصادمات بين الحبيبات ومع السائل. ونتيجة لذلك، تتكسر التكتلات بفعل هذه التصادمات، مما ينتج عنه سائل متجانس وأقل كثافة.

يمكن قياس لزوجة وكثافة الطلاء بعد عملية طحن الخرز للتحقق من الوصول إلى القيم المتوقعة. يتطلب ذلك تركيبًا ضمن خط الإنتاج. ومن الأمثلة الشائعة للطلاء والحبر والطلاءات ما يلي:
خلية التدفق IFC-34N: هذه خلية تدفق شائعة الاستخدام في أجهزة قياس التدفق السطحي (SRV) وأجهزة قياس التدفق السطحي (SRD) في خطوط بقطر 20 مم (3/4 بوصة) أثناء إنتاج الدهانات والأحبار والطلاءات. يتم تركيب المجس بالتوازي مع اتجاه التدفق، ويُنصح بأن يكون السائل ملامسًا لطرف المجس.


بالنسبة للتركيبات في خطوط بقطر DN50 أو أكبر، هناك بعض الخيارات الأخرى. Rheonics يمكن استخدام الملحقات، لكن عملية التركيب أسهل نظرًا لوجود مساحة كافية لمناطق الاستشعار لتكون محاطة بالسوائل.

وفي بعض الحالات الأخرى، أ مطحنة ثلاثية الأسطوانة تُستخدم هذه الآلة. وهي تتكون من ثلاث بكرات فولاذية كبيرة تدور في اتجاهات مختلفة. تُغذى المطحنة بالسائل وتقوم بفصل التكتلات أو الكتل أثناء مرور السائل عبر البكرات.

يتم تخزين السائل الناتج في خزان، ويمكن تركيب مستشعرات SRV وSRD فيه كما هو الحال في خزان الخلط القياسي من الأعلى أو الجدار.
أجهزة التجنيس المدمجة تُستخدم هذه الأجهزة لخلط وطحن السوائل مثل الطلاءات، ويمكن استكمالها بمعدات طحن أخرى أو قد تكون كافية لبعض الطلاءات.

يمكن تركيب مستشعرات SRV وSRD إما قبل أو بعد مضخة الخلط المدمجة. اتبع خطوات التركيب الموضحة سابقًا.
بينما من الواضح أن Rheonicsتم تصميم مستشعرات SR بشكل أساسي للقراءة المباشرة لتحقيق التحكم في العملية، ويمكن للعملاء مقارنة القيم مع الأجهزة غير المتصلة بالإنترنت والقياسات التقليدية لبعض الأسباب التالية:
ضبط الجودة
إعادة استخدام البيانات السابقة - يكون المستخدم على دراية بقيمة اللزوجة ويتوقع الحفاظ على نفس القيمة عند استخدام مستشعر جديد. هذا خطأ شائع.
ينبغي التعامل مع علاقات اللزوجة والكثافة بشكل منفصل. للزوجةينبغي على المستخدم مراعاة ما يلي:
ينبغي أن تكون قيمة اللزوجة لسائل نيوتوني هي نفسها بغض النظر عن المستشعر أو تقنية القياس أو الطريقة المستخدمة. Rheonics يستخدم سوائل نيوتونية قابلة للتتبع من قبل المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) لمعايرة أجهزة الاستشعار في المصنعويوصى باستخدام هذه السوائل نفسها إذا أراد العملاء اختبار معايرة أجهزة الاستشعار.
لزوجة سائل غير نيوتونيلا يمكن ربط لزوجة مواد مثل الدهانات والأحبار والطلاءات بقيمة واحدة. إذ تُنتج التقنيات أو طرق قياس اللزوجة المختلفة قيمًا متباينة، لأن لزوجة السائل تعتمد على ظروف القياس (مثل معدل التدفق، ومعدل القص، ودرجة الحرارة، إلخ). وهذا يعني أن مقاييس اللزوجة الدورانية أو أكواب زان تُظهر قيم لزوجة مختلفة للدهانات والأحبار والطلاءات مقارنةً بقراءات مقياس اللزوجة الدوراني (SRV) أو مقياس اللزوجة الدوراني المُقاس (SRD).
يستطيع العملاء رسم مخططات قياسات لزوجة SRV أو SRD مقابل الطرق التقليدية واستخدامها Rheonics أدوات القياس للحصول على القيمة المرتبطة بالإضافة إلى قيمة اللزوجة SR. بالنسبة للدهانات والأحبار والطلاءات، تمكن العملاء من إيجاد علاقة خطية بين لزوجة SRV ولزوجة SRD وأكواب زان المستخدمة تقليديًا، مع الأخذ في الاعتبار أن هذه العلاقة لا تنطبق إلا على نفس السائل.
يمكن للأجهزة غير المتصلة بالإنترنت أن تكمل القراءات المباشرة لأجهزة استشعار SRV وSRD.
اقرأ أكثر:
فيما يتعلق بقراءات الكثافة من جهاز قياس الإشعاع الشمسيد، ينبغي على المستخدم مراعاة ما يلي:
الكثافة هي قيمة عامة أو مطلقة ويجب أن تكون هي نفسها بغض النظر عن تقنية القياس ونوع السائل (السوائل النيوتونية وغير النيوتونية).
يمكن أن تتغير الكثافة بين حالات السائل، سواء كان ساكنًا أو متحركًا، إذا لم يتم خلط السائل بشكل صحيح أو إذا بدأ السائل في الترسيب بعد مرور بعض الوقت.
يوفر قياس الكثافة واللزوجة أثناء عملية التصنيع مزايا مقارنة بطرق القياس الشائعة الأخرى في صناعة الطلاء.
الجدول 2: مقارنة بين مقياس اللزوجة المدمج والأدوات البديلة غير المتصلة بالإنترنت
| مقياس اللزوجة المدمج | كوب التدفق، أي كوب زان | أجهزة قياس اللزوجة الدورانية | |
|---|---|---|---|
| الايجابيات | دقة عالية وقابلية تكرار قيم اللزوجة يتتبع ثبات السائل يقيس العملية الكاملة يقيس السائل في ظل ظروف حقيقية كيستون للتحكم الفعال في العمليات | الطريقة الشائعة بسيط نسبيًا تكلفة منخفضة | الحل الأكثر شيوعا لقد أصبح "معياراً" لمراقبة الجودة يمكن تغيير سرعة الدوران |
| سلبيات | يحتاج إلى التنظيف إذا تراكمت عليه رواسب أو طبقات من الطلاء - أما المجسات فهي سهلة التنظيف. | دقة وقابلية تكرار منخفضة للغاية عرضة للأخطاء البشرية إجراءات فوضوية | استهلاك الوقت غير مناسب لأغراض التحكم إجراء معقد نسبة الخطأ واسعة عموماً (20%) |
Rheonics تعتمد أجهزة الاستشعار على رنان التواء متوازن، انظر مبدأ القياس هنا: منهجنا
تتمتع هذه التقنية بميزات متعددة. مزايا مقارنة بالأجهزة الأخرى الموجودة في السوق، مثل مقياس اللزوجة بالشوكة الرنانة، ومقياس كثافة كوريوليس، والأنابيب المهتزة، وما إلى ذلك.
الجدول 3: مقارنة بين أجهزة قياس الكثافة المختلفة القائمة على تقنيات مختلفة.
| الخصائص | تقنيات القياس | |||||
| رنان التواء متوازن | تحول الشوكة | أنابيب الاهتزاز | فوق صوتي | ميكروويف | الإشعاع | |
| نطاق الكثافة | 0-4 جم/سم مكعب | 0-3 جم/سم مكعب | 0-3 جم/سم مكعب | يقيس سرعة الصوت في السوائل 0-4 جم/سم مكعب | يقيس إجمالي المواد الصلبة من 1% إلى 50% 0-2 جم/سم مكعب | 0-1 جم/سم مكعب |
| دقة الكثافة | 0.001 g / cc | 0.001 غ/سم مكعب أو أفضل في ظل ظروف محددة | 0.001 غ/سم مكعب أو أفضل في أفضل الظروف | 0.005 g / cc | 0.005 g / cc | 0.01 g / cc |
| تصنيف اللزوجة وتأثيرها | يقيس في وقت واحد لزوجة السوائل الديناميكية حتى 10,000 سنتي بواز | حتى 50 سنتي بواز يزداد الخطأ (0.004 جم/سم مكعب) عند السوائل ذات اللزوجة العالية (200 سنتي بواز). | يلزم معايرة لكل سائل ذي لزوجة | لم يتم قياسها | لم يتم قياسها | لم يتم قياسها |
| تصنيف الضغط وتأثيره | 0 إلى 15,000 رطل/بوصة مربعة (1000 بار) مُعوَّض بالكامل، لا حاجة للمعايرة | 0 إلى 3000 رطل/بوصة مربعة (200 بار) تأثير كبير، لم يتم تعويضه | 0 إلى 750 رطل/بوصة مربعة (50 بار) | 0 إلى 1500 رطل/بوصة مربعة (100 بار) | 0 إلى 1500 رطل/بوصة مربعة (100 بار) | 0 إلى 3000 رطل/بوصة مربعة (200 بار) |
| تصنيف درجة الحرارة وتأثيرها | -40 إلى 300 درجة مئوية استقرار عند درجة حرارة 0.1 درجة مئوية كتلة صغيرة من المستشعر تتيح الظروف متساوية الحرارة دقة ممتازة في الكثافة لا يوجد فرق بين ظروف المصنع وظروف الميدان. | -50 إلى 200 درجة مئوية لا يوجد مستشعر حرارة مدمج استقرار أقل من درجة مئوية واحدة، كتلة كبيرة للمستشعر يتطلب قياس درجة الحرارة الخارجية | ماكس. 150 درجة مئوية استقرار عند درجة حرارة 0.1 درجة مئوية أنابيب استشعار مغلفة بعازل ومزودة بسخانات يتم التحكم بها تؤدي التغيرات السريعة في درجات الحرارة إلى أخطاء كبيرة في القياس | شنومكس إلى شنومكس ° c | شنومكس إلى شنومكس ° c | 0 to 400 ° C |
| ظروف التدفق | سواء كان التدفق ساكناً أو متدفقاً، لا يوجد تأثير لمعدل التدفق على عمل المستشعر. | يحتاج إلى نظام تدفق محدد جيدًا. يحتاج إلى محول كبير لكل قطر أنبوب. | ثابت أو متدفق. يحتاج إلى تعويض معدل التدفق. | السوائل أحادية الطور. تتأثر بوجود الفقاعات أو المواد الصلبة أو الشوائب الأخرى. | ثابت أو متدفق. لا يوجد تأثير لمعدل التدفق. يتحمل الشوائب في السوائل | التدفقات أحادية الطور أو متعددة الأطوار. لا تتأثر بالشوائب. |
| التركيب | أصغر مستشعر لكثافة العمليات المدمجة في السوق (1 بوصة × 2.5 بوصة) توفر وصلات متعددة للعمليات | يحتاج إلى محول كبير لكل قطر أنبوب مستشعر كبير (2 بوصة × 10 بوصة) | غير مناسب لأقطار الأنابيب الكبيرة نظام استشعار كبير (10 بوصة × 20 بوصة) | المتغيرات الخارجية والداخلية مستشعر كبير وثقيل يتطلب الأمر غلافًا فريدًا للخطوط الصغيرة | خارجي مستشعر وغطاء كبيران وثقيلان للأنابيب بقطر 2 بوصة أو أكبر | خارجي بالنسبة للأنابيب الصغيرة، يجب وضع جهاز الإرسال والاستقبال على مسافة أبعد المعايرة مطلوبة |
| تركيب الخزان | لا تتوافق | أنماط متوافقة ولكنها تعاني من مشكلة الودائع | لا تتوافق | لا تتوافق | ||
| المتغيرات | قابلة للتخصيص من حيث الطول (مستوي، قصير وطويل) والتصميم (جسم قياسي بقطر 30 مم ونسخة بقطر 19 مم) | قابل للتخصيص من حيث الطول | بدون سلوفان | بدون سلوفان | بدون سلوفان | يتكيف مع الأنابيب المستقيمة والمنحنية |
| تكاليف الوحدة | $ | $$ يحتاج إلى تنظيف متكرر بسبب الانسداد وإعادة المعايرة | $ $ $ | $$ المعايرة باستخدام السوائل لتحديد خط الأساس | $$ المعايرات الأساسية مطلوبة | $ $ $ معايرة خط الأساس لوائح مراقبة مصادر الإشعاع |
| جهد التثبيت | من 0 إلى منخفض صفر الصيانة لا يوجد معايرة ميدانية تصميم التنظيف الذاتي | مرتفع يتم توصيله بالكهرباء بشكل متكرر، ويحتاج إلى تنظيف يحتاج إلى إعادة معايرة على فترات دورية |
متوسط يحتاج إلى معايرة التشغيل |
متوسط يحتاج إلى معايرة التشغيل |
متوسط يحتاج إلى معايرة التشغيل | مرتفع |
| الدورية | لا يوجد ترسب على عنصر الاستشعار إن وجد | تلف الطلاء وترسبات على المستشعر | المعايرة المتكررة | المعايرة المتكررة | المعايرة المتكررة | المعايرة المتكررة |
| التكلفة الإجمالية للعميل | $ | $ $ $ | $ $ $ $ $ | $$ | $ | $$ |
| الضعف | بدون سلوفان | تأثير جداري هائل، يتطلب محولات خاصة لكل حالة تدفق | تركيب ضخم إعادة المعايرة مطلوبة | شديدة الحساسية لظروف التدفق | دقة منخفضة | الأخير من حيث الدقة |