Rheonics مقياس لزوجة العملية SRV or Rheonics كثافة العملية ومقياس اللزوجة SRD يمكن تركيب المستشعر في مواقع متعددة ضمن عملية التصنيع. يُسهم استخدام المستشعر داخل الوعاء في تحسين الإنتاج بشكل أساسي من خلال مراقبة تغير اللزوجة أثناء عملية الخلط. تُمكّن مراقبة اللزوجة أثناء الخلط المشغل من تحسين عملية الخلط وتجنب الإفراط فيها أو تدهور المنتج مع مرور الوقت. وهذا يوفر الطاقة والوقت، حيث يستطيع المشغل تحديد وقت الوصول إلى المنتج النهائي بدقة. ويتضح ذلك في بيانات SRV الموضحة في الشكل 1، حيث تصل اللزوجة المقاسة إلى النطاق المطلوب (باللون الأخضر).
ثانيًا، قد يشير التشويش في قياس اللزوجة أثناء الخلط إلى عدم تجانس المادة. يوضح الشكل 1 بيانات قياس اللزوجة المرجعية (SRV) حيث يقل التشويش في البيانات مع تقدم عملية الخلط، ثم يستمر في الانخفاض بعد الوصول إلى نقطة الضبط حتى يستقر تشويش لزوجة سائل العملية ضمن النطاق المسموح به (المنطقة الخضراء). لذلك، يمكن أن تشير قراءات قياس اللزوجة المرجعية (SRV) من أوعية الخلط إلى جودة الخلط، وبالتالي جودة أو عمر المادة المعلقة، حيث أن المعالجة المفرطة قد تؤدي إلى تدهورها.
أخيرًا، يسمح تركيب الحساسات في الخلاط بالكشف عن تراكم التكتلات أو الفقاعات أو غيرها من الشوائب في الخزان. تشير الانحرافات عن نطاق العملية إلى وجود تكتلات وفقاعات. يشير الانحراف للأعلى عمومًا إلى وجود شوائب صلبة، بينما يشير الانحراف للأسفل إلى وجود فقاعات. (لا تظهر أي انحرافات من هذا النوع في مجموعة البيانات النموذجية هذه).
الشكل 1: بيانات عملية نموذجية من جهاز قياس اللزوجة المحفزة (SRV) في وعاء الخلط. يشير اللون الأخضر إلى نقطة الضبط ومنطقة التفاوت المسموح به. اللون الأزرق يمثل قياسات اللزوجة الفردية. اللون الأسود يمثل بيانات اللزوجة بعد التنعيم.
يمكن استخدام مجسات اللزوجة في أوعية الخلط بشكل مستمر أو متقطع. ورغم أن الحصول على أقصى قدر من المعلومات يتم عن طريق تثبيت المجس بشكل دائم في وعاء الخلط، إلا أن هناك حالات استخدام تتطلب أخذ عينات دورية.
يُعدّ هذا الخيار الأسهل في معظم الحالات، ويُزوّد المُشغّل بأكبر قدر من المعلومات. وتتمثّل فوائد هذا الخيار في مراقبة الجودة في جانبين: 1) إمكانية إجراء قياسات مستمرة ومقارنتها بالقياسات التي تُجرى خارج خط الإنتاج في أي وقت، مما يُقلّل الحاجة إلى هذه القياسات، و2) إمكانية الكشف الفوري عن أي مشكلات محتملة. يُمكن التحكم بدقة في عملية الإنتاج، بالاعتماد على قياس اللزوجة المستمر باستخدام جهاز SRV، لمنع تجاوزات اللزوجة التي قد تُفسد دفعة أو جزءًا من عملية مستمرة. وبفضل البيانات المُتاحة طوال فترة المعالجة، يُمكن معرفة خصائص الخليط دائمًا، ويُصبح النظام يعمل تلقائيًا.
في بعض العمليات، يُفضّل إجراء قياسات متقطعة باستخدام جهاز قياس اللزوجة (SRV) داخل وعاء الخلط. تشمل أسباب ذلك ما يلي: أنماط تدفق السوائل المحددة بدقة والتي قد تتأثر حتى بحساس صغير؛ عدم إمكانية تركيب الحساس داخل وعاء الخلط (عندما تحتك الشفرات بجميع الأسطح، ولا يمكن تركيبه من الغطاء)؛ قوة الانحناء العالية على الحساس (السوائل عالية اللزوجة - توجد محاليل في Rheonics مجموعة منتجات لخلط المواد عالية اللزوجة)؛ احتياجات التنظيف (تراكم المنتج على أجهزة الاستشعار)؛ تقليل التأثير (العمليات متعددة المراحل ذات التجمعات الكبيرة)؛ أو بروتوكولات الصناعة القياسية. عند المراقبة المتقطعة، من المهم ملاحظة وقت القياس، سواء في بيئة التدفق أو بيئة السكون، ويجب الحرص على إدخال المجس في نفس منطقة التدفق عند مقارنة قياسات بيئة التدفق.
تركيب Rheonics يمكن تركيب مقياس اللزوجة المدمج من الغطاء أو الجانب أو الأسفل أو في خط إعادة التدوير. يوضح الجدول أدناه حالات الخلط التي تستدعي التوصية بكل طريقة.
الشكل 2: مواقع تركيب خزانات الخلط (انظر الجدول 1 للحصول على نصائح حول اختيار الموقع).
تتوفر معلومات المنتج لكل موقع تثبيت هنا: Rheonics مقياس اللزوجة ومقياس الكثافة المدمجان في الخزان وخط إعادة التدوير لعمليات الخلطعلاوة على ذلك، عند إجراء الاختبارات المتقطعة، فإن إدخال المسبار من الأعلى غالباً ما يكون الخيار الأكثر عملية لأنه قابل للتركيب/الإزالة أثناء عملية الخلط.
الجدول 1: صور مكبرة وتوصيات لمواقع المستشعرات من الشكل 2.
| عرض التكبير | N ° | متى يجب استخدام | عيوب |
|---|---|---|---|
 | 1. إدخال طويل من الأعلى | يوجد دوار الخلط في الأسفل ويقوم بكشط الجوانب، مما يؤدي إلى تلف الركام ذي الكثافة الأعلى من كثافة السائل. | تباين مستوى الخزان، إذا كانت الدفعة وسائل العملية يتم تقليلها بمرور الوقت. |
 | 2. التركيب المتساوي | يسمح بدوار خلط كبير، وهو مثالي للسوائل منخفضة اللزوجة التي لا تلتصق بجدران الوعاء. تصميم صحي متوافق. | إجراءات التنظيف أو الخلط التي تتضمن استخدام مكاشط الجدران. |
 | 3. طويل Tri-Clamp تركيب على الحائط | يضع المسبار في أفضل المناطق المختلطة في السوائل ذات التأثيرات الجدارية مثل الالتصاق والطبقات الحدية. | يتطلب الدوار الأصغر استخدام مسبار طويل عند مستوى الدوار. يكون المستشعر أكثر عرضة للتلف عند إزالة الدوار أو المكونات الأخرى من الخزان. |
 | 4. تركيب ملولب على الحائط | مثالي عندما يكون الخزان مزودًا بالفعل بمنافذ ملولبة من نوع NPT. | ليس الأمر صحيًا دائمًا. قد تتراكم الأوساخ حول الجزء العلوي من منطقة الاستشعار إذا كان سلك ويلدوليت طويلًا جدًا. |
 | 5. تركيب طويل من الأسفل | عند القلق بشأن تدرج الكثافة أو عدم اكتمال الخلط. الرغبة في الكشف عن الكتل الصلبة التي غرقت. | إذا كانت الكتل الصلبة كبيرة وثقيلة بما يكفي، فإن هذا الوضع يصبح عرضة للتلف. وقد يسبب ذلك أيضاً صعوبات في التنظيف. |
 | 6. تركيب ملولب في الأنابيب | إذا كان للمفاعل أنماط تدفق محددة يجب عدم تعطيلها في وعاء الخلط نفسه. | يجب مراعاة حجم الأنابيب. في حال عدم وجود خط إعادة تدوير، لا يمكن إجراء هذا "الفحص" إلا بعد أن يكون المنتج قد بدأ بالفعل في الانتقال إلى وحدة التشغيل التالية. |
 | 7. تركيب ملولب طويل الإدخال في كوع الأنبوب | الأنابيب الضيقة، بقطر بوصتين أو أقل. تسمح بإدخال المسبار في مجال التدفق دون القلق من تراكم الرواسب. لا يشترط وجود انحناء في أعلى الأنبوب. مثالية للمواد التي تميل إلى التصلب على المعدات. | يتطلب ذلك انحناءً. عندما لا يكون هناك خط إعادة تدوير، لا يمكن إجراء هذا "الفحص" إلا بعد أن يكون المنتج قد بدأ بالفعل في الانتقال إلى عملية الوحدة التالية. |
تُظهر الأشكال 3 و4 و5 تركيبات محددة لخزانات الخلط، حيث يُمثل الشكل 3 خلاطًا دوارًا مركزيًا، بينما يُمثل الشكل 4 خلاطًا عالي السرعة مزودًا بكاشطة. ويُظهر الشكل 5 إعدادًا للاختبار المتقطع. هذه القائمة ليست شاملة، ولكنها تُقدم بعضًا من تركيبات خزانات الخلط الشائعة.
الشكل 3: التركيب في خزان الخلط
الشكل 4: التركيب في خلاط المذيب عالي السرعة.
الشكل 5: تركيب نظام مراقبة متقطع حيث يمكن إنزال المسبار في الخلاط عند الحاجة.
إنّ الإلمام التام بعملية الخلط وتجانس النظام من خلال مراقبة قياسات اللزوجة في الوقت الفعلي يتيح إمكانية تعديل سوائل الإدخال تدريجيًا للتكيف مع الظروف. بعد الاستخدام طويل الأمد، يستطيع مهندس العمليات بناء نطاق متوقع للعملية، كما هو موضح في الشكل 6، استنادًا إلى البيانات التي جمعها المستشعر في عمليات التشغيل السابقة. يُمكّن هذا النطاق المتوقع المشغلين من معرفة ما إذا كانت اللزوجة تتطور بشكل طبيعي، ويتيح إجراء التعديلات اللازمة في حال ظهور أي مشكلة دون انتظار اكتمال الخلط. يساعد هذا في اكتشاف اختلافات المواد الخام مبكرًا. في المثال الموضح في الشكل 6، تتطور اللزوجة على مدار 10 ساعات من الخلط. يُظهر الشكل الأزرق عملية التشغيل الحالية، ويمكن التنبيه إلى أن هذه العملية تسير بشكل غير طبيعي بعد بضع ساعات فقط، مما يسمح للمشغل بإجراء تعديلات مبكرة وتوفير ساعات من وقت المعالجة.
الشكل 6: تشكل الخطوط الحمراء المنقطة نطاق العملية المتوقع. تظهر عمليات التشغيل السابقة وقيمها المتوسطة باللون الرمادي. وتُظهر المنطقة الخضراء نقطة الضبط مع هامش التفاوت المحدد. بالنسبة لعملية التشغيل الحالية (باللون الأزرق)، يمكن رصد تطور اللزوجة غير الطبيعية بعد 200 دقيقة.
تتغير قراءات اللزوجة بتغير معدل التدفق بالنسبة للسوائل غير النيوتونية الحساسة للقص، وقد يؤدي ازدياد اللزوجة إلى انخفاض معدل التدفق مع ثبات كمية الخلط. ينبغي مراعاة ذلك عند تفسير النتائج.
تُتيح البيانات المتعلقة بالظروف الحالية في الخزان وعلاقتها بالمنتج النهائي للمشغلين الثقة بأن الفحوصات الخارجية ستجتاز مراقبة الجودة، مما يُعزز ثقتهم في أن المنتجات النهائية تتمتع بخصائص صحيحة باستمرار. كما يُساعد تضمين نقاط البيانات المُستقاة من قياسات مراقبة الجودة القياسية (مثل اختبارات بروكفيلد، وزان، أو غيرها من الاختبارات اليدوية) المشغلين على فهم كيفية ارتباط الانحرافات في هذه القياسات بتغيرات قراءات مستشعر SR. ولأن مستشعرات SR لا تُؤثر على العملية، يُمكن الاستمرار في إجراء الاختبارات اليدوية كالمعتاد، مع إمكانية إيجاد علاقة تجريبية بين الاختبار اليدوي ولزوجة مستشعر SR. ويجب أن تكون هذه العلاقة فريدة لكل سائل يتم إنتاجه. ومن المُستحسن أن يُنبه أي انحراف في لزوجة مستشعر SR المشغلين إلى ضرورة إجراء اختبار يدوي لمراقبة الجودة (الاختبارات المُفعّلة عند وقوع حدث مُعين).
بالنسبة لكلا مستشعري SR، يجب مراعاة متطلبات العملية المتعلقة بسلامة الانفجار، والسلامة الصحية، وسلامة الغذاء، والتنظيف في المكان (CIP). عند اشتراط شهادات سلامة الانفجار Rheonics عروض مستشعرات SR معتمدة من ATEX و IECExلضمان السلامة الصحية وسلامة الأغذية والأدوية أجهزة استشعار SR معتمدة من EHEDG من Rheonics يوصى باستخدامها. بمجرد تركيبها، يمكن استخدام مستشعرات SR للإشارة إلى نظافة خط الإنتاج و تحسين أنظمة التنظيف في الموقع (CIP) ومع حاصل على شهادة 3-A Rheonics مستشعرات SR يمكنك التأكد من الحفاظ على الامتثال الكامل لمعايير النظافة الصحية CIP في عمليتك. إذا كان لا بد من إزالة أجهزة الاستشعار للتنظيف (مثل تنظيف الأنابيب)، مستشعرات SR قابلة للسحب يمكن استخدامها. تتميز مستشعرات SR بأنها لا تحتاج إلى صيانة، ولا تحتوي على أجزاء متحركة، وتعتمد على ختم معدني، ولا تحتاج إلى بوليمر للتشغيل، مما يجعلها إضافة سهلة لأي عملية لتحسين التحكم والجودة.
عند اختيار جهاز قياس اللزوجة المتغيرة (SRD) أو جهاز قياس اللزوجة المتغيرة (SRV) في أوعية الخلط، يوفر جهاز SRD معلومات إضافية عن العملية، وتحديدًا كثافة السائل بالإضافة إلى اللزوجة ودرجة الحرارة التي يقيسها جهاز SRV. ولأن الكثافة واللزوجة خاصيتان مرتبطتان فيزيائيًا، فإن الكثافة تُتيح مؤشرًا مبكرًا على أي زيادة غير متوقعة في اللزوجة. مع ذلك، في قياسات جهاز SRD، قد تُؤدي الفقاعات والسرعة المنخفضة والكتل الكبيرة في النظام إلى زيادة التشويش في القراءات. لذا، إذا كان هناك قدر كبير من التشويش في البيانات عند استخدام جهاز SRV، فلا يُنصح باستخدام جهاز SRD، ويُفضل الاستمرار في استخدام جهاز SRV.
يمكن تخصيص توصيلات المستشعرات لتناسب عملية التشغيل الخاصة بك. تتوفر مجسات قصيرة وطويلة ومجسات سطحية، بالإضافة إلى أنواع مختلفة من توصيلات العمليات، ويمكنك الاطلاع عليها هنا: تركيب صمامات SRV وSRD.
يشكل الغبار القابل للاشتعال خطراً كبيراً لحدوث انفجارات في مختلف الصناعات مثل صناعة الأغذية والمواد الكيميائية والتعدين...
تُعد لزوجة المادة اللاصقة المنصهرة بالحرارة خاصية بالغة الأهمية، لأنها تؤثر بشكل مباشر على قدرتها على...
في صناعة البطاريات، تلعب اللزوجة والكثافة دورًا حاسمًا في تحقيق جودة متسقة للمادة اللزجة،...
لطالما عُرفت صناعة التعدين بتعقيدها وبيئاتها القاسية. من الخامات...
