Ar susiduriate su netikėtais mašinų išsijungimais, nenuosekliu pneumatinės sistemos veikimu arba ankstyvais jutiklių gedimais sudėtingoje aplinkoje? Šios dažnos problemos dažnai kyla dėl netinkamo jutiklio parinkimo, dėl kurio atsiranda brangiai kainuojančių prastovų, kokybės problemų ir perteklinės techninės priežiūros. Pasirinkę tinkamus pneumatinius jutiklius, galite iš karto išspręsti šias kritines problemas.
Idealus pneumatinis jutiklis turi būti tinkamai sukalibruotas pagal konkrečius jūsų sistemos slėgio reikalavimus, reaguoti pakankamai greitai, kad užfiksuotų kritinius srauto įvykius, ir užtikrinti tinkamą aplinkos apsaugą, atitinkančią jūsų darbo sąlygas. Norint tinkamai pasirinkti, reikia išmanyti kalibravimo procedūras, reakcijos laiko bandymo metodus ir apsaugos lygio standartus.
Prisimenu, kaip praėjusiais metais lankiausi Viskonsine esančioje maisto perdirbimo įmonėje, kurioje slėgio jungikliai buvo keičiami kas 2-3 mėnesius dėl plovimo žalos. Išanalizavus jų taikymą ir įdiegus tinkamai įvertintus jutiklius su atitinkama IP67 apsauga, per kitus metus jų keitimo dažnumas sumažėjo iki nulio, o tai leido sutaupyti daugiau nei $32 000 prastovų ir medžiagų. Leiskite pasidalyti tuo, ko išmokau per savo darbo pneumatikos pramonėje metus.
Turinys
- Slėgio jungiklių kalibravimo standartai ir procedūros
- Kaip išbandyti ir patikrinti srauto jutiklio reakcijos laiką
- Išsamus IP įvertinimo vadovas, skirtas atšiaurioms aplinkoms
Kaip reikėtų kalibruoti slėgio jungiklius, kad jie būtų maksimaliai tikslūs ir patikimi?
Tinkamas slėgio jungiklio kalibravimas užtikrina tikslius suveikimo taškus, apsaugo nuo klaidingų pavojaus signalų ir padidina sistemos patikimumą.
Slėgio jungiklio kalibravimu nustatomos tikslios įjungimo ir išjungimo užduotys, atsižvelgiant į histerezės efektą. Standartinės kalibravimo procedūros apima kontroliuojamą slėgio taikymą, nustatomųjų verčių reguliavimą ir patikros bandymus realiomis darbo sąlygomis. Laikantis nustatytų kalibravimo protokolų užtikrinamas pastovus veikimas ir pailginamas jutiklio tarnavimo laikas.
Slėgio jungiklio pagrindų supratimas
Prieš pradedant nagrinėti kalibravimo procedūras, būtina suprasti pagrindines slėgio jungiklio sąvokas:
Pagrindiniai slėgio jungiklio parametrai
- Nustatytasis taškas (SP): Slėgio vertė, kuriai esant jungiklis pakeičia būseną
- Iš naujo nustatytas taškas (RP): Slėgio vertė, kuriai esant jungiklis grįžta į pradinę būseną
- Histerezė1: Skirtumas tarp užduotosios vertės ir atstatymo taško
- Pakartojamumas: Nuoseklus perjungimas esant tai pačiai slėgio vertei
- Tikslumas: Nukrypimas nuo tikrosios slėgio vertės
- Neveiksnumo riba: Kitas terminas, reiškiantis histerezės, slėgio skirtumą tarp aktyvacijos ir deaktyvacijos
Slėgio jungiklių tipai ir jų kalibravimo charakteristikos
| Jungiklio tipas | Kalibravimo metodas | Tipinis tikslumas | Histerezės diapazonas | Geriausios programos |
|---|---|---|---|---|
| Mechaninė diafragma | Rankinis reguliavimas | ±2-5% | 10-25% diapazono | Bendroji pramonė, jautri sąnaudoms |
| Stūmoklinio tipo | Rankinis reguliavimas | ±1-3% | 5-15% diapazono | Didesnio slėgio taikymo sritys |
| Elektroninis su ekranu | Skaitmeninis programavimas | ±0,5-2% | 0,5-10% (reguliuojamas) | Tiksliosios programos, duomenų stebėjimas |
| Išmaniosios ir (arba) IoT technologijos | Skaitmeninis + nuotolinis kalibravimas | ±0,25-1% | 0,1-5% (programuojamas) | Pramonė 4.02, nuotolinis stebėjimas |
| "Bepto DigiSense | Skaitmeninis su automatiniu kompensavimu | ±0,2-0,5% | 0,1-10% (programuojamas) | Kritinės programos, įvairios sąlygos |
Standartinė slėgio jungiklio kalibravimo procedūra
Atlikite šią išsamią kalibravimo procedūrą, kad užtikrintumėte tikslų ir patikimą slėgio jungiklio veikimą:
Reikalavimai įrangai
- Slėgio šaltinis: Gali generuoti stabilų slėgį visame reikiamame diapazone
- Etaloninis matuoklis: Bent 4 kartus tikslesnis už kalibruojamą jungiklį
- Prijungimo įranga: Tinkamos jungiamosios detalės ir adapteriai
- Dokumentavimo priemonės: Kalibravimo įrašų formos arba skaitmeninė sistema
Žingsnis po žingsnio kalibravimo procesas
Parengiamasis etapas
- Leiskite jungikliui aklimatizuotis prie aplinkos temperatūros (mažiausiai 1 val.)
- Patikrinkite, ar etaloninio matuoklio kalibravimas yra galiojantis
- Patikrinkite, ar jungiklis nėra fiziškai pažeistas arba užterštas
- Dokumentuoti pradinius nustatymus prieš atliekant pakeitimus
- Išleiskite visą slėgį iš sistemosPirminis patikrinimas
- Jungiklio prijungimas prie kalibravimo sistemos
- Lėtai reguliuokite slėgį iki dabartinės užduotosios vertės
- Įrašykite faktinį perjungimo slėgį
- Lėtai mažinkite slėgį iki naujo taško
- Įrašykite faktinį atstatomąjį slėgį
- Apskaičiuokite faktinę histerezę
- Pakartokite 3 kartus, kad patikrintumėte pakartojamumąReguliavimo procedūra
- Mechaniniams jungikliams:
- Nuimkite reguliavimo dangtelį / užraktą
- Reguliuokite nustatymų mechanizmą pagal gamintojo instrukcijas
- Užveržkite fiksavimo veržlę arba užfiksuokite reguliavimo mechanizmą
- Elektroniniams jungikliams:
- Įveskite programavimo režimą
- Įveskite pageidaujamą nustatytąją vertę ir histerezės/atstatymo vertes
- Išsaugoti nustatymus ir išeiti iš programavimo režimoPatikros bandymai
- Pakartokite pradinę patikros procedūrą
- Patvirtinkite, kad nustatyta vertė neviršija reikalaujamos tolerancijos
- Patvirtinkite, kad atstatymo taškas / histerezė neviršija reikalaujamos tolerancijos
- Atlikite ne mažiau kaip 5 ciklus, kad patikrintumėte pakartojamumą
- Dokumentuoti galutinius nustatymus ir bandymų rezultatusSistemos diegimas
- Įdiekite jungiklį faktinėje programoje
- Atlikti funkcinį bandymą įprastomis darbo sąlygomis
- Jei įmanoma, patikrinkite jungiklio veikimą esant ekstremaliems proceso parametrams.
- Dokumentuoti galutinius įrengimo parametrus
Kalibravimo dažnumas ir dokumentacija
Nustatykite reguliarų kalibravimo tvarkaraštį, pagrįstą:
- Gamintojo rekomendacijos: Paprastai 6-12 mėnesių
- Programos kritiškumas: Dažniau naudojamos saugai svarbioms programoms
- Aplinkos sąlygos: Dažniau atšiaurioje aplinkoje
- Teisiniai reikalavimai: Laikykitės konkrečiai pramonei būdingų standartų
- Istoriniai rezultatai: Koreguoti pagal ankstesnių kalibravimų metu pastebėtą nuokrypį
Tvarkykite išsamius kalibravimo įrašus, įskaitant:
- Data ir informacija apie techniką
- Nustatymai "kaip rasta" ir "kaip palikta
- Naudojama etaloninė įranga ir jos kalibravimo būklė
- Aplinkos sąlygos kalibravimo metu
- Pastebėtos anomalijos arba susirūpinimą keliantys dalykai
- Kita planuojama kalibravimo data
Histerezės optimizavimas įvairioms programoms
Tinkamas histerezės nustatymas yra labai svarbus taikomųjų programų veikimui:
| Taikymo tipas | Rekomenduojama histerezė | Argumentavimas |
|---|---|---|
| Tikslus slėgio valdymas | 0,5-2% diapazonas | Sumažina slėgio svyravimus |
| Bendrasis automatizavimas | 3-10% diapazono | Užkerta kelią greitam ciklui |
| Kompresoriaus valdymas | 10-20% diapazono | Sumažina paleidimo ir stabdymo dažnį |
| Signalizacijos stebėjimas | 5-15% diapazono | Apsaugo nuo nepatogių pavojaus signalų |
| Pulsuojančios sistemos | 15-25% diapazono | prisitaiko prie įprastų svyravimų |
Dažniausiai pasitaikantys kalibravimo iššūkiai ir sprendimai
| Iššūkis | Galimos priežastys | Sprendimai |
|---|---|---|
| Nenuoseklus perjungimas | Vibracija, slėgio pulsacijos | Padidinkite histerezę, pridėkite slopinimą |
| Dreifas laikui bėgant | Temperatūros svyravimai, mechaninis nusidėvėjimas | Dažnesnis kalibravimas, atnaujinimas į elektroninį jungiklį |
| Negalima pasiekti reikiamos nustatytos vertės | Už reguliavimo diapazono ribų | Pakeiskite tinkamu diapazono jungikliu |
| Per didelė histerezė | Mechaninė trintis, konstrukcijos apribojimai | Atnaujinimas į elektroninį jungiklį su reguliuojama histereze |
| Prastas pakartojamumas | Užterštumas, mechaninis nusidėvėjimas | Išvalykite arba pakeiskite jungiklį, pridėkite filtravimo |
Atvejo analizė: Slėgio jungiklio kalibravimo optimizavimas
Neseniai dirbau su farmacijos gamybos įmone Naujajame Džersyje, kurioje slėgio jungikliai, stebintys svarbiausias technologines linijas, su pertrūkiais perduodavo klaidingus pavojaus signalus. Jų galiojanti kalibravimo procedūra buvo nenuosekli ir prastai dokumentuota.
Išanalizavus jų taikymą:
- Reikalaujamas užduotosios vertės tikslumas: ±1%
- Darbinis slėgis: 5,5 bar
- Aplinkos temperatūros svyravimai: 18-27°C
- Slėgio pulsacijos, atsirandančios dėl stūmoklinės įrangos
Įgyvendinome išsamų sprendimą:
- Atnaujinti "Bepto DigiSense" elektroniniai slėgio jungikliai
- Sukurta standartizuota kalibravimo procedūra su temperatūros kompensavimu
- Optimizuoti histerezės nustatymai pagal 8%, kad būtų atsižvelgta į slėgio pulsacijas
- Įgyvendinta ketvirtinė patikra ir metinis visiškas kalibravimas
- Sukurta skaitmeninė dokumentacijos sistema su istorinėmis tendencijomis
Rezultatai buvo reikšmingi:
- Klaidingų pavojaus signalų sumažėjo 98%
- Vieno jungiklio kalibravimo laikas sutrumpėjo nuo 45 iki 15 minučių
- Dokumentacijos atitiktis pagerinta iki 100%
- Apčiuopiamai padidintas proceso patikimumas
- Per metus sutaupoma maždaug $45 000 dėl sumažėjusių prastovų
Kaip tiksliai išbandyti srauto jutiklio reakcijos laiką kritinėse programose?
Srauto jutiklio reakcijos laikas yra labai svarbus, kai reikia greitai aptikti srauto pokyčius, ypač saugos sistemose arba greituose procesuose.
Srauto jutiklio reakcijos laikas rodo, kaip greitai jutiklis aptinka ir praneša apie srauto sąlygų pasikeitimą. Standartinis bandymas apima kontroliuojamus laipsniškus srauto pokyčius, o jutiklio išvestis stebima naudojant didelės spartos duomenų kaupimo įrangą. Supratus reakcijos charakteristikas užtikrinama, kad jutikliai galėtų aptikti kritinius įvykius, kol sistema dar nesugadinta.
Srauto jutiklio reakcijos dinamikos supratimas
Srauto jutiklio reakcijos laiką sudaro keli skirtingi komponentai:
Pagrindiniai atsako laiko parametrai
- Neveikimo laikas (T₀): Pradinis uždelsimas prieš prasidedant bet kokiam jutiklio atsakui
- Kilimo laikas (T₁₀₋₉₀): Laikas, per kurį galutinė vertė padidėja nuo 10% iki 90%
- Nusistovėjimo laikas (Tₛ): Laikas, per kurį galutinė vertė pasiekiama ir išlieka ±2% ribose
- Reakcijos laikas (T₉₀): Laikas, per kurį pasiekiama 90% galutinės vertės (dažniausiai nurodoma)
- Viršijimas: Didžiausia vertė viršija galutinę stabilią vertę
- Atsigavimo laikas: Laikas, per kurį srautas grįžta į pradinę būseną
Srauto jutiklio reakcijos laiko bandymo metodika
Norint tinkamai išbandyti srauto jutiklio reakciją, reikia specialios įrangos ir procedūrų:
Reikalavimai bandymų įrangai
- Srauto generatorius: Galimybė kurti greitus, pakartojamus srauto pakopų pokyčius
- Etaloninis jutiklis: Reakcijos laikas bent 5 kartus trumpesnis už testuojamo jutiklio reakcijos laiką
- Duomenų surinkimo sistema: Mėginių ėmimo dažnis bent 10 kartų greitesnis už numatomą atsako laiką
- Signalo kondicionavimas: Tinkamas jutiklio išvesties tipui
- Analizės programinė įranga: Galimybė apskaičiuoti atsako parametrus
Standartinė bandymo procedūra
Bandymų sąrankos paruošimas
- Montuokite jutiklį pagal gamintojo specifikacijas
- Prisijungimas prie duomenų kaupimo sistemos
- Patikrinkite, ar jutiklis tinkamai veikia pastovios būsenos sąlygomis
- Greitojo veikimo vožtuvo arba srauto reguliatoriaus konfigūravimas
- Nustatyti bazines srauto sąlygasŠuolio pokyčio bandymas (didėjantis srautas)
- Nustatyti stabilų pradinį srautą (paprastai nulinį arba mažiausią)
- Įrašykite bent 30 sekundžių bazinę išvestį
- Sukurti greitą srauto didėjimą (vožtuvo atidarymo laikas turėtų būti <10% numatyto atsako laiko)
- Įrašykite jutiklio išvestį dideliu mėginių ėmimo dažniu
- Palaikykite galutinį srautą, kol išėjimas visiškai stabilizuosis
- Pakartokite ne mažiau kaip 5 kartus, kad būtų galima nustatyti statistinį pagrįstumąŽingsnio pokyčio bandymas (mažėjantis srautas)
- Nustatyti stabilų pradinį srautą, esant didžiausiai bandymo vertei
- Įrašykite bent 30 sekundžių bazinę išvestį
- Sukurti greitą srauto mažėjimą
- Įrašykite jutiklio išvestį dideliu mėginių ėmimo dažniu
- Palaikykite galutinį srautą, kol išėjimas visiškai stabilizuosis
- Pakartokite ne mažiau kaip 5 kartus, kad būtų galima nustatyti statistinį pagrįstumąDuomenų analizė
- Apskaičiuoti vidutinius atsako parametrus iš kelių bandymų
- Nustatykite standartinį nuokrypį, kad įvertintumėte nuoseklumą
- Palyginti su paraiškos reikalavimais
- Dokumentuoti visus rezultatus
Srauto jutiklio reakcijos laiko palyginimas
| Jutiklio tipas | Technologijos | Tipiškas T₉₀ atsakas | Geriausios programos | Apribojimai |
|---|---|---|---|---|
| Šiluminis masės srautas | Karštas laidas / filmas | 1-5 sekundės | Švarios dujos, mažas srautas | Lėta reakcija, priklauso nuo temperatūros |
| Turbinos | Mechaninis sukimasis | 50-250 milisekundžių | Švarūs skysčiai, vidutiniai srautai | Judančios dalys, reikalinga techninė priežiūra |
| Vortex | Sūkurio išsiskyrimas | 100-500 milisekundžių | Garas, pramoninės dujos | Minimalus srauto reikalavimas |
| Diferencinis slėgis | Slėgio kritimas | 100-500 milisekundžių | Bendrosios paskirties, ekonomiškas | Poveikis dėl tankio pokyčių |
| Ultragarsinis | Tranzito laikas | 50-200 milisekundžių | Valykite skysčius, didelius vamzdžius | Burbuliukų ir (arba) dalelių poveikis |
| Koriolio3 | Masės matavimas | 100-500 milisekundžių | Didelis tikslumas, masės srautas | Brangus, dydžio apribojimai |
| "Bepto QuickSense | Hibridinis šiluminis ir slėginis | 30-100 milisekundžių | Kritinės programos, nuotėkio aptikimas | Aukščiausios kainos |
Konkrečios paraiškos atsakymo reikalavimai
Skirtingoms programoms keliami specifiniai atsako laiko reikalavimai:
| Paraiška | Reikalaujamas atsako laikas | Kritiniai veiksniai |
|---|---|---|
| Nuotėkio aptikimas | <100 milisekundžių | Ankstyvas aptikimas užkerta kelią produktų praradimui ir saugos problemoms |
| Mašinos apsauga | <200 milisekundžių | Turi aptikti problemas prieš atsirandant žalai |
| Partijos valdymas | <500 milisekundžių | Turi įtakos dozavimo tikslumui ir produkto kokybei |
| Proceso stebėjimas | <2 sekundės | Bendrosios tendencijos ir priežiūra |
| Sąskaitų išrašymas ir (arba) turto perdavimas | <1 sekundė | Tikslumas svarbiau už greitį |
Atsako laiko optimizavimo metodai
pagerinti srauto jutiklio reakcijos laiką:
Jutiklių pasirinkimo veiksniai
- Prireikus rinkitės iš prigimties greitesnes technologijas.
- Pasirinkite tinkamą jutiklio dydį (mažesni jutikliai paprastai reaguoja greičiau)
- Apsvarstykite tiesioginį panardinimą ir montavimą iš čiaupo
- Įvertinkite skaitmeninės ir analoginės išvesties parinktisĮrengimo optimizavimas
- Sumažinkite negyvąjį tūrį jutiklių jungtyse
- Sumažinkite atstumą tarp proceso ir jutiklio
- Pašalinti nereikalingas jungiamąsias detales ar apribojimus
- Užtikrinkite tinkamą orientaciją ir srauto kryptįSignalų apdorojimo patobulinimai
- Naudokite didesnį diskretizavimo dažnį
- Įdiegti tinkamą filtravimą
- Apsvarstykite prognozavimo algoritmus svarbiausioms programoms
- Triukšmo slopinimo ir atsako laiko balansas
Atvejo analizė: Srauto reakcijos laiko optimizavimas
Neseniai konsultavausi su Mičigano automobilių dalių gamintoju, kuris susidūrė su aušinimo sistemos bandymų stendo kokybės problemomis. Jų turimi srauto jutikliai neaptikdavo trumpalaikių srauto pertrūkių, dėl kurių detalės sugesdavo lauke.
Atlikta analizė atskleidė:
- Esamo jutiklio reakcijos laikas: 1,2 sekundės
- Srauto nutraukimo trukmė: 200-400 milisekundžių
- Kritinė aptikimo riba: 50% srauto sumažėjimas
- Bandymų ciklo trukmė: 45 sekundės
Įdiegus "Bepto QuickSense" srauto jutiklius su:
- Reakcijos laikas (T₉₀): 75 milisekundės
- Skaitmeninė išvestis su 1 kHz diskretizacija
- Optimizuota montavimo padėtis
- Pasirinktinis signalų apdorojimo algoritmas
Rezultatai buvo įspūdingi:
- 100% >100 milisekundžių srauto pertrūkių aptikimas
- Klaidingai teigiamų rezultatų dažnis <0,1%
- Bandymų patikimumas padidintas iki "Six Sigma" lygio
- Klientų garantinių pretenzijų skaičius sumažėjo 87%
- Per metus sutaupoma apie $280 000
Kokio IP apsaugos laipsnio reikia jūsų pneumatiniams jutikliams, naudojamiems atšiaurioje aplinkoje?
Pasirinkti tinkamą IP (apsaugos nuo įskilimų) klasė4 užtikrina, kad jutikliai atlaikytų sudėtingas aplinkos sąlygas be ankstyvo gedimo.
IP reitingai apibrėžia jutiklio atsparumą kietųjų dalelių ir skysčių patekimui į vidų, naudojant standartizuotą dviženklį kodą. Pirmasis skaitmuo (0-6) nurodo apsaugą nuo kietų objektų, o antrasis skaitmuo (0-9) - apsaugą nuo skysčių. Tinkamai suderinus IP reitingus su aplinkos sąlygomis, gerokai padidėja jutiklio patikimumas ir ilgaamžiškumas.
IP reitingo pagrindų supratimas
IP (apsaugos nuo įskilimo) klasifikavimo sistema apibrėžta IEC standarte 60529 ir susideda iš:
- IP prefiksas: Nurodo naudojamą standartą
- Pirmasis skaitmuo (0-6): Apsauga nuo kietų daiktų ir dulkių
- Antrasis skaitmuo (0-9): Apsauga nuo vandens ir skysčių
- Neprivalomos raidės: Papildoma konkreti apsauga
Išsami IP įvertinimo orientacinė diagrama
| IP reitingas | Kieta apsauga | Apsauga nuo skysčių | Tinkama aplinka | Tipinės programos |
|---|---|---|---|---|
| IP00 | Nėra apsaugos | Nėra apsaugos | Švarios, sausos patalpos | Laboratorinė įranga, vidiniai komponentai |
| IP20 | Apsaugota nuo >12,5 mm objektų | Nėra apsaugos | Pagrindinės patalpų aplinkos | Valdymo spintos komponentai |
| IP40 | Apsaugota nuo >1 mm dydžio objektų | Nėra apsaugos | Bendras naudojimas patalpose | Skydelyje montuojami ekranai, uždari valdikliai |
| IP54 | Apsaugota nuo dulkių (ribotas patekimas) | Apsaugoti nuo vandens purslų | Lengvoji pramonė, saugoma lauke | Bendrosios mašinos, lauko valdymo dėžutės |
| IP65 | Dulkėms nepralaidus (nepatenka į vidų) | Apsaugota nuo vandens srovių | Plovimo zonos, lauko ekspozicija | Maisto perdirbimo įranga, lauko jutikliai |
| IP66 | Dulkėms nepralaidus (nepatenka į vidų) | Apsaugoti nuo galingų vandens srovių | Aukšto slėgio plovimas | Sunkiosios pramonės įranga, jūrinės paskirties įranga |
| IP67 | Dulkėms nepralaidus (nepatenka į vidų) | Apsaugota nuo laikino panardinimo (iki 1 m 30 minučių) | Retkarčiais panardinamas, stipriai plaunamas | Panardinamieji siurbliai, plovimo aplinka |
| IP68 | Dulkėms nepralaidus (nepatenka į vidų) | Apsaugoti nuo nuolatinio panardinimo (daugiau kaip 1 m, nurodyta gamintojo) | Nuolatinis panardinimas | Povandeninė įranga, povandeniniai jutikliai |
| IP69K5 | Dulkėms nepralaidus (nepatenka į vidų) | Apsaugoti nuo plovimo aukštoje temperatūroje ir aukštu slėgiu | Valymas garais, agresyvus plovimas | Maisto perdirbimas, farmacija, pieno pramonė |
Pirmasis skaitmuo: Apsauga nuo kietųjų dalelių
| Lygis | Apsauga | Bandymo metodas | Veiksminga prieš |
|---|---|---|---|
| 0 | Nėra apsaugos | Nėra | Nėra apsaugos |
| 1 | Objektai >50 mm | 50 mm zondas | Didelės kūno dalys (ranka) |
| 2 | Objektai >12,5 mm | 12,5 mm zondas | Pirštai |
| 3 | Objektai >2,5 mm | 2,5 mm zondas | Įrankiai, stori laidai |
| 4 | Objektai >1 mm | 1 mm zondas | Dauguma laidų, varžtų |
| 5 | Apsaugotas nuo dulkių | Bandymas dulkių kameroje | Dulkės (leidžiama patekti ribotai) |
| 6 | Dulkių sandarumas | Bandymas dulkių kameroje | Dulkės (nepatenka) |
Antrasis skaitmuo: Apsauga nuo skysčių patekimo į vidų
| Lygis | Apsauga | Bandymo metodas | Veiksminga prieš |
|---|---|---|---|
| 0 | Nėra apsaugos | Nėra | Nėra apsaugos |
| 1 | Lašantis vanduo | Vandens lašėjimo bandymas | Kondensatas, lengvi lašai |
| 2 | Lašantis vanduo (15° pasviręs) | 15° posvyrio bandymas | Pasvirus laša |
| 3 | Vandens purškimas | Purškimo bandymas | Lietus, purkštuvai |
| 4 | Vandens purslai | Bandymas su purslais | Purslų pliūpsniai iš bet kurios krypties |
| 5 | Vandens purkštukai | 6,3 mm antgalio bandymas | Skalbimas žemu slėgiu |
| 6 | Galingi vandens purkštukai | 12,5 mm antgalio bandymas | Smarkios jūros, galingas plovimas |
| 7 | Laikinas panardinimas | 30 min. @ 1 m panardinimas | Laikinas užliejimas |
| 8 | Nuolatinis panardinimas | Gamintojo nurodyta | Nuolatinis panardinimas |
| 9K | Aukštos temperatūros, aukšto slėgio purkštukai | 80 °C, 8-10 MPa, 10-15 cm | Valymas garais, plovimas slėginiu būdu |
Pramonei būdingi IP klasės reikalavimai
Skirtingoms pramonės šakoms būdingi specifiniai aplinkosaugos iššūkiai, reikalaujantys tinkamos apsaugos:
Maisto ir gėrimų perdirbimas
- Tipiniai reikalavimai: Nuo IP65 iki IP69K
- Aplinkosaugos iššūkiai:
- Dažnas plovimas cheminėmis medžiagomis
- Valymas aukšto slėgio karštu vandeniu
- Galimas užteršimas maisto dalelėmis
- Temperatūros svyravimai - Rekomenduojamas minimalus kiekis: IP66 bendroms patalpoms, IP69K tiesioginio plovimo zonoms
Lauko ir sunkioji pramonė
- Tipiniai reikalavimai: Nuo IP65 iki IP67
- Aplinkosaugos iššūkiai:
- Oro sąlygų poveikis
- Dulkės ir ore esančios dalelės
- Atsitiktinis vandens poveikis
- Ekstremalios temperatūros - Rekomenduojamas minimalus kiekis: IP65 apsaugotose vietose, IP67 atvirose vietose
Automobilių gamyba
- Tipiniai reikalavimai: Nuo IP54 iki IP67
- Aplinkosaugos iššūkiai:
- Alyvos ir aušinimo skysčio poveikis
- Metalo drožlės ir dulkės
- Suvirinimo purslai
- Valymo procesai - Rekomenduojamas minimalus kiekis: IP65 bendroms patalpoms, IP67 aušinimo skysčio poveikio patalpoms
Cheminis apdorojimas
- Tipiniai reikalavimai: Nuo IP65 iki IP68
- Aplinkosaugos iššūkiai:
- Ėsdinančių cheminių medžiagų poveikis
- Plovimo reikalavimai
- Potencialiai sprogi aplinka
- Didelė drėgmė - Rekomenduojamas minimalus kiekis: IP66 su atitinkamu atsparumu cheminėms medžiagoms
Jutiklių apsauga, viršijanti IP reikalavimus
Nors IP reitingai skirti apsaugai nuo patekimo į vidų, reikia atsižvelgti ir į kitus aplinkos veiksnius:
Atsparumas cheminėms medžiagoms
- Patikrinkite korpuso medžiagos suderinamumą su proceso cheminėmis medžiagomis
- Apsvarstykite galimybę naudoti PTFE, PVDF arba nerūdijantįjį plieną cheminėje aplinkoje
- Įvertinti tarpiklių ir sandariklių medžiagas
Temperatūros aspektai
- Patikrinkite darbinės ir laikymo temperatūros intervalus
- Apsvarstykite terminio ciklo poveikį
- Įvertinti izoliacijos ar vėsinimo poreikį
Vibracijos ir mechaninė apsauga
- Patikrinkite vibracijos ir smūgių specifikacijas
- Apsvarstykite montavimo variantus, kad slopintumėte vibraciją
- Įvertinkite kabelių įtempių mažinimą ir apsaugą
Elektromagnetinė apsauga
- Patikrinkite EMC/EMI atsparumo reitingus
- Apsvarstykite galimybę naudoti ekranuotus kabelius ir tinkamą įžeminimą
- Įvertinkite papildomos elektros apsaugos poreikį
Atvejo analizė: IP reitingo atrankos sėkmė
Neseniai dirbau su Kalifornijoje esančia pieno perdirbimo įmone, kurioje dažnai sutriko jutiklių veikimas CIP (angl. clean-in-place) sistemoje. Jų turimi jutikliai su IP65 klase sugesdavo po 2-3 mėnesių naudojimo.
Atlikta analizė atskleidė:
- Kasdienis valymas ėsdinimo tirpalu 85 °C temperatūroje
- Savaitinis rūgštinio valymo ciklas
- Aukšto slėgio purškimas valant rankiniu būdu
- Aplinkos temperatūros svyravimai nuo 5 °C iki 40 °C
Įdiegus "Bepto HygiSense" jutiklius su:
- IP69K klasė, užtikrinanti apsaugą nuo aukštų temperatūrų ir aukšto slėgio
- 316L nerūdijančio plieno korpusas
- EPDM sandarikliai, užtikrinantys cheminį suderinamumą
- Gamykloje užsandarintos kabelių jungtys
Rezultatai buvo reikšmingi:
- Nulis jutiklių gedimų per daugiau nei 18 mėnesių eksploatacijos
- Sumažintos techninės priežiūros išlaidos 85%
- Sistemos patikimumas padidintas iki 99,8%
- Gamybos veikimo laikas padidėjo 3%
- Per metus sutaupoma maždaug $67,000
IP reitingo pasirinkimo pagal aplinką vadovas
| Aplinka | Minimalus rekomenduojamas IP reitingas | Pagrindiniai aspektai |
|---|---|---|
| Patalpose, kontroliuojamoje aplinkoje | IP40 | Apsauga nuo dulkių, retkarčiais valymas |
| Bendrosios pramoninės patalpos | IP54 | Dulkės, kartais vandens poveikis |
| Mašinų cechas, lengvoji gamyba | IP65 | Aušinimo skysčiai, valymas, metalo drožlės |
| Lauke, apsaugotas | IP65 | Lietus, dulkės, temperatūros pokyčiai |
| Lauke, atviroje vietoje | IP66/IP67 | Tiesioginis oro poveikis, galimas panardinimas |
| Plovimo aplinka | Nuo IP66 iki IP69K | Valymo cheminės medžiagos, slėgis, temperatūra |
| Povandeninės programos | IP68 | Nuolatinis vandens poveikis, slėgis |
| Maisto perdirbimas | IP69K | Sanitarija, chemikalai, valymas aukštoje temperatūroje |
Išvada
Norint pasirinkti tinkamus pneumatinius jutiklius, reikia išmanyti slėgio jungiklių kalibravimo procedūras, srauto jutiklių reakcijos laiko testavimo metodus ir atitinkamus IP apsaugos laipsnius konkrečioje aplinkoje. Taikydami šiuos principus galite optimizuoti sistemos veikimą, sumažinti techninės priežiūros išlaidas ir užtikrinti patikimą pneumatinės įrangos veikimą bet kokiu atveju.
DUK apie pneumatinių jutiklių parinkimą
Kaip dažnai reikėtų kalibruoti slėgio jungiklius tipinėje pramoninėje aplinkoje?
Tipiškoje pramoninėje aplinkoje slėgio jungikliai turėtų būti kalibruojami kas 6-12 mėnesių. Tačiau šis dažnumas turėtų būti padidintas, jei naudojami kritinėse srityse, atšiaurioje aplinkoje arba jei ankstesnių kalibravimų metu buvo pastebėtas nuokrypis. Kai kuriose reguliuojamose pramonės šakose gali būti taikomi specialūs reikalavimai. Sudarykite kalibravimo grafiką, remdamiesi gamintojo rekomendacijomis ir konkrečiomis eksploatavimo sąlygomis, tada koreguokite pagal ankstesnius eksploatacinius duomenis.
Kokie veiksniai, be pačios jutiklio technologijos, turi įtakos srauto jutiklio reakcijos laikui?
Be jutiklio technologijos, srauto jutiklio reakcijos trukmei įtakos turi ir įrengimo veiksniai (vamzdžio skersmuo, jutiklio padėtis, atstumas nuo srauto trikdžių), terpės charakteristikos (klampumas, tankis, temperatūra), signalo apdorojimas (filtravimas, mėginių ėmimo dažnis, vidurkinimas) ir aplinkos sąlygos (temperatūros svyravimai, vibracija). Be to, matuojamo srauto pokyčio dydis turi įtakos suvokiamam reakcijos laikui - didesni pokyčiai paprastai aptinkami greičiau nei nežymūs.
Ar galiu naudoti jutiklį su žemesne IP klase, jei pridedu papildomą apsaugą, pvz., gaubtą?
Taip, galite naudoti jutiklį su žemesne IP klase atitinkamame korpuse, jei pats korpusas atitinka aplinkosaugos reikalavimus ir yra tinkamai sumontuotas. Tačiau dėl tokio metodo atsiranda galimų gedimų korpuso sandarinimo vietose ir kabelių įvaduose. Atsižvelkite į prieigos prie korpuso poreikius, kad galėtumėte atlikti techninę priežiūrą, galimas kondensacijos problemas korpuso viduje ir šilumos išsklaidymo reikalavimus. Svarbiausioms reikmėms paprastai patikimiau naudoti jutiklius su atitinkamu IP laipsniu.
Kaip slėgio jungiklio histerezė veikia mano pneumatinės sistemos veikimą?
Histerezė slėgio jungiklyje sukuria buferį tarp įjungimo ir išjungimo taškų, apsaugantį nuo greito ciklinio veikimo, kai slėgis svyruoja apie nustatytąją vertę. Dėl per mažos histerezės gali atsirasti "pokštelėjimas" (greitas įjungimo ir išjungimo ciklas), kuris pažeidžia ir jungiklį, ir prijungtą įrangą, o sistemos veikimas tampa nestabilus. Per didelė histerezė gali lemti pernelyg didelius slėgio svyravimus sistemoje. Optimalūs histerezės nustatymai subalansuoja stabilumą ir slėgio valdymo tikslumą, atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus.
Kuo skiriasi IP67 ir IP68 klasės ir kaip sužinoti, kurios iš jų man reikia?
Tiek IP67, tiek IP68 užtikrina visišką apsaugą nuo dulkių patekimo, tačiau skiriasi apsauga nuo vandens: IP67 apsaugo nuo laikino panardinimo (iki 30 minučių 1 metro gylyje), o IP68 apsaugo nuo nuolatinio panardinimo į gamintojo nurodytą gylį ir trukmę. IP67 pasirenkamas tais atvejais, kai gali pasitaikyti atsitiktinis trumpalaikis panardinimas. Jei įranga turi patikimai veikti nuolat panardinta, rinkitės IP68. Jei jūsų taikymui nurodytas panardinimo gylis ir trukmė, suderinkite šiuos reikalavimus su gamintojo IP68 specifikacijomis.
Kaip patikrinti, ar mano srauto jutiklis reaguoja pakankamai greitai?
Norėdami patikrinti, ar srauto jutiklio reakcijos laikas yra tinkamas, palyginkite jutiklio nurodytą T₉₀ reakcijos laiką (laikas, per kurį pasiekiama 90% galutinės vertės) su jūsų taikomosios programos kritiniu laiko langu. Norėdami atlikti tikslų patikrinimą, atlikite žingsninio keitimo bandymus naudodami didelės spartos duomenų rinkimo sistemą (mėginių ėmimas bent 10 kartų greičiau nei numatomas atsako laikas) ir greito veikimo vožtuvą. Įrašydami jutiklio išvestį, sukurkite staigius srauto pokyčius, panašius į tuos, kurie yra jūsų taikomojoje programoje. Analizuokite atsako kreivę, kad apskaičiuotumėte tikruosius atsako parametrus ir palygintumėte su taikymo reikalavimais.
-
Pateikiamas aiškus histerezės apibrėžimas jutiklių ir valdymo sistemų kontekste, paaiškinant ją kaip reiškinį, kai išėjimo rezultatas tam tikrame įvesties taške priklauso nuo to, ar prie to taško buvo artėjama didinant, ar mažinant įvestį. ↩
-
Aprašoma Pramonė 4.0, dar vadinama ketvirtąja pramonės revoliucija, kuri reiškia nuolatinį tradicinės gamybos ir pramonės praktikos automatizavimą naudojant šiuolaikines išmaniąsias technologijas, pavyzdžiui, daiktų internetą (IoT), debesų kompiuteriją ir dirbtinį intelektą. ↩
-
Paaiškina Koriolio srauto matuoklių veikimo principą, kai naudojant Koriolio efektą masės srautas matuojamas tiesiogiai, vibruojant vamzdeliui, kuriuo teka skystis, ir matuojant susidariusį sukinį. ↩
-
Išsami informacija apie tarptautinį standartą IEC 60529, pagal kurį klasifikuojami mechaninių korpusų ir elektrinių gaubtų apsaugos nuo įsilaužimo, dulkių, atsitiktinio sąlyčio ir vandens laipsniai. ↩
-
Pateikiama konkreti informacija apie IP69K klasę, kuri yra aukščiausias ISO 20653 ir DIN 40050-9 standartuose apibrėžtas apsaugos lygis, reiškiantis apsaugą nuo aukšto slėgio ir temperatūros plovimo. ↩
English 
Deutsch 
Français 
Italiano 
Español 
Português 
Русский 
العربية 
日本語 
한국어 
Bahasa Indonesia 
Türkçe 
Nederlands 
Ελληνικά 
Български 
Čeština 
Dansk 
Eesti 
Suomi 
Magyar 
Lietuvių kalba 
Latviešu valoda 
Polski 
Română 
Svenska 
Slovenčina 
Slovenščina 
Norsk bokmål 
Українська