Rheonics installazione del sensore: principi di base
Rheonics i risonatori torsionali bilanciati consentono di installare il sensore con qualsiasi orientamento.
Rheonics I sensori SR possono essere installati in qualsiasi posizione purché l'elemento sensibile del sensore sia completamente immerso. I risonatori torsionali bilanciati non saranno influenzati dal mondo esterno e non trasmetteranno vibrazioni all'ambiente circostante.
Con questa affermazione, tuttavia, troviamo gli utenti che chiedono maggiori indicazioni sull'installazione. Le esperienze in diverse applicazioni ci hanno anche permesso di raccogliere dati sufficienti per consigliare decisioni di montaggio per situazioni particolari. Questa pagina ha lo scopo di spiegare come Rheonics I sensori SR si comportano con i tipi di fluidi più comuni e forniscono consigli di installazione per ciascun caso.
Rheonics offre due tipi di sonde SR, la SRV viscosimetro in linea ed SRD misuratore di densità e viscosità in linea. Scopri di più su ciascun sensore sul Rheonics e articoli di supporto qui.
Prima di descrivere le prestazioni di SRV e SRD in diversi tipi di fluidi, è necessario menzionare due categorie di fluidi che si incontrano ogni volta che entrano in gioco le misure di viscosità: newtoniano e nfluidi on-newtoniani. Rheonics ha molte informazioni che definiscono ciascuno di questi tipi di fluidi sul web, come questo Blog.
Per un fluido newtoniano, la viscosità non cambia quando viene applicata una forza, quindi le condizioni statiche e in movimento mostrano le stesse letture di viscosità. Altre condizioni possono modificare la viscosità di questi fluidi, come le differenze di temperatura.
Per un fluido non newtoniano, la viscosità misurata dipende dalla velocità di taglio con cui viene condotta la misurazione. Esistono molti tipi di fluidi non newtoniani, ma ciò che hanno in comune è che le loro viscosità non possono essere associate a un valore particolare per diversi strumenti di misura, poiché spesso la velocità di taglio a cui viene eseguita la misurazione differisce tra le diverse tecnologie di misurazione .
Le misurazioni della densità, invece, non dovrebbero risentirne dal comportamento newtoniano o non newtoniano dei fluidi.
La maggior parte dei fluidi riscontrati nei processi industriali non sono newtoniani, pertanto, quando si utilizza un viscosimetro in linea, è necessario considerare le condizioni operative. Rheonics garantisce la ripetibilità delle letture alle stesse condizioni che in definitiva è il fattore più importante nel controllo del processo.
Ora possiamo esaminare diversi tipi di fluidi e condizioni e fornire alcune considerazioni e raccomandazioni loro. Gli scenari trattati in questo articolo sono:
- Condizioni statiche
- Fluidi in movimento
- Flussi frizzanti
- Particelle solide
- Depositi
- Fluidi con tensione di snervamento
Definiremo condizioni statiche come assenza di flusso nel fluido. Di solito è così che funziona la maggior parte degli strumenti di laboratorio.
Per i fluidi newtoniani, la viscosità sarà la stessa se misurata in un bicchiere, dove il fluido è statico, o in linea in un processo, dove potrebbe muoversi a velocità variabili.
Per i fluidi non newtoniani, le misurazioni della viscosità del fluido statico saranno diverse dalle misurazioni dello stesso fluido con portate diverse. Ciò è dovuto alle diverse velocità di taglio imposte dal flusso. così come l'interruzione della struttura dovuta al flusso di un fluido strutturato.
Se è richiesto un test statico, l'utente deve:
- Immergere il sensore abbastanza in modo che l'elemento sensibile sia a contatto con il fluido (vedere la Figura 1).
- Considerare una distanza di 5 mm dalla punta agli ostacoli per l'SRV e di 12 mm per l'SRD.
- Bloccare il sensore in modo che sia saldamente fissato evitando qualsiasi movimento della sonda nel fluido.
- Se è richiesta la misurazione dell'acqua, il recipiente deve essere pressurizzato per evitare eventuali bolle nel fluido. Le bolle che si depositano sull'elemento sensibile dovrebbero essere sempre evitate in quanto interromperebbero la misurazione.
- I fluidi di prova/di riferimento consigliati sono alcol, solventi o oli.
- Considera che i test ad alta temperatura richiedono una camera di controllo della temperatura.
In questo caso, il sensore è installato in una linea di processo o in un serbatoio di miscelazione. L'SRV e l'SRD non sono influenzati da possibili vibrazioni nell'installazione, ma la portata gioca un ruolo nelle misurazioni della viscosità per la maggior parte dei fluidi.
| Punti generali | Istruzioni per l'installazione | |
|---|---|---|
| Fluidi newtoniani | Le letture non sono influenzate e saranno le stesse per qualsiasi portata o stato del fluido (laminare o turbolento). | Evita le zone di ristagno. |
| Fluidi non newtoniani | - Le letture varieranno con la portata e potrebbero non corrispondere ad altre tecnologie di misurazione (ad esempio tazze zhan). Rheonics I sensori SR garantiscono la ripetibilità e la riproducibilità delle letture, pertanto il cliente deve utilizzare i dati storici per studiare e creare un'identità di processo/lotto/ricetta. - La densità non è influenzata. | - È necessaria l'esposizione del sensore ad una buona portata uniforme. Se un sensore corto non è in grado di garantire ciò, prendere in considerazione un sensore a inserimento lungo. - Le zone di ristagno devono essere evitate. - Quando si sostituisce un sensore di viscosità (in linea o in laboratorio), non aspettarsi le stesse viscosità con i sensori SR. Le tecnologie di rilevamento sono diverse e le letture della viscosità variano. |
Sono frequenti i fluidi con aria o bolle intrappolate. SRV e SRD si comportano diversamente nei confronti delle bolle, quindi studiamole separatamente.
| Punti generali | Istruzioni di installazione | |
|---|---|---|
| Viscosimetro SRV | - L'SRV misura ciò che è a contatto con la sua superficie bagnata. In condizioni statiche, le bolle si concentreranno sulla superficie del sensore influenzando così le letture, solitamente con incrementi di viscosità anche se il fluido non cambia. Ciò è dovuto alle bolle che creano ulteriore smorzamento sulla superficie del risonatore. In condizioni di movimento, le bolle verranno staccate. SRV rileverà principalmente il fluido e le misurazioni non ne risentiranno. La percentuale e le dimensioni delle bolle generalmente non influiscono sulle misurazioni in un fluido in movimento. | - Evitare zone di ristagno per eliminare la possibilità di accumulo di bolle attorno all'elemento sensibile. sensore. - Mantenere l'elemento sensibile completamente sommerso. - I punti alti della tubazione potrebbero avere accumulato aria, evitare l'installazione in quelle zone. |
| Densità e viscosità SRD met | SRD induce un flusso durante la vibrazione torsionale, questo è necessario per misurare la densità. Le bolle influenzano quindi le letture di densità e viscosità per l'SRD. Nella maggior parte dei casi, la viscosità aumenta e la densità diminuisce con le bolle. La variazione dipende dalla percentuale, dalla dimensione e dal movimento delle bolle | - Prova a installare l'SRD dove non ci sono bolle o sono minime. La pressurizzazione della linea è utile per rimuovere le bolle. - I filtri possono essere utilizzati nell'elettronica del sensore per ridurre il rumore nella misurazione dovuto alle bolle nelle letture di SRD. - SRD è stato utilizzato con successo in fluidi frizzanti, quindi vale sempre la pena fare dei test. |
Il comportamento dei sensori SR nei fluidi con particelle solide dipenderà dalle dimensioni di queste particelle.
| Punto generale | Istruzioni di installazione | |
|---|---|---|
| Particelle di scala micrometrica Esempio: inchiostri e fanghi | Questo è al di sotto della scala della lunghezza del fluido che il sensore può misurare. La SRV o SRD vede tale sospensione come un fluido omogeneo, che ha una viscosità e una densità. Per gli inchiostri, la viscosità è principalmente di interesse, quindi in genere viene utilizzato l'SRV. Per i fanghi, sia la viscosità che la densità possono essere importanti, quindi è possibile utilizzare l'SRD. | - Dal punto di vista dell'installazione, sono molto simili ai fluidi non newtoniani. - È fondamentale evitare qualsiasi zona di ristagno. |
| Particelle grandi (dimensioni del mais di riso) | - Queste particelle sono molto più grandi della scala della lunghezza di misurazione del sensore, quindi interagiranno con il sensore in modo diverso. - Quando una particella colpisce l'elemento sensibile crea un grande disturbo, interrompendo una misura. Questa interruzione può portare a grandi errori, creando valori anomali nella misurazione. Questi errori sono sporadici e dipendono dalla frequenza con cui il sensore viene colpito dalle particelle. - L'SRD tende a reagire più fortemente a tali impatti rispetto all'SRV. - Se le particelle sono troppo grandi e hanno una massa considerevole e i colpi nella sonda del sensore sono costanti, le letture costanti potrebbero non essere possibili e il sensore potrebbe risentirne a lungo termine. | - Posizionare il sensore in una zona dove non sono presenti particelle grosse o meno frequenti. - Considerare l'installazione del sensore in modo che sia investito assialmente dal flusso. I sensori a inserimento lungo possono essere convenienti. - Considerare la densità delle particelle e identificare dove possono concentrarsi o creare depositi nella parte inferiore o superiore del tubo, gomiti, ecc. Non posizionare l'elemento sensibile in quelle zone identificate. - Si sconsiglia l'uso di accessori per guaine protettive, tranne in situazioni in cui le particelle sono grandi e possono potenzialmente danneggiare l'elemento sensibile. È necessario prestare attenzione per garantire che la guaina protettiva non provochi l'intasamento dell'elemento sensibile. Ove possibile, evitare la guaina protettiva. Nei casi in cui è necessario, visita la pagina degli accessori per selezionarne uno adatto: Accessori " rheonics. |
Nei processi biologici o chimici, possono formarsi depositi sulla parete interna di tubi o reattori, questi sono strati o rivestimenti sulle superfici. Se questo è il caso, c'è una buona probabilità che lo stesso accada sull'elemento sensibile. I depositi sull'elemento sensibile possono influenzare le letture in alcune circostanze.
Un buon indicatore è la scala della lunghezza del fluido, se il deposito ha uno spessore simile o maggiore rispetto alla scala della lunghezza del fluido è probabile che interferisca con la misurazione. Nel caso in cui sia significativamente inferiore, le misurazioni non ne risentiranno. Ciò dipende dal tipo di deposito, dallo spessore del deposito e dalla viscosità del fluido.
I SRV è in grado di rilevare e persino quantificare la quantità di deposito sull'elemento sensibile. Pertanto, può essere monitorato, come il deposito si accumula nel tempo e se è stato rimosso durante il processo di pulizia.
I SRD non è in grado di rilevare i depositi. Nel caso in cui sia presente, potrebbe falsare sia la lettura della viscosità che della densità. L'unico modo per verificare se è pulito è visivamente o quando è asciutto all'aria. I depositi nell'SRD devono quindi essere rimossi con un'adeguata pulizia. Il cliente deve definire la frequenza con cui il sensore deve essere pulito poiché le incrostazioni o l'accumulo dipendono dal fluido e dall'installazione. Segui questo articolo su come pulire la sonda del sensore.
I sensori ad inserimento lungo con profondità di inserimento adeguata sono un'alternativa per evitare zone di ristagno o depositi sulle pareti interne. Ciò consente all'elemento sensibile di liberare la zona di ristagno e di trovarsi nel fluido di interesse per la misurazione. Revisione Inserimento lungo SRV ed Inserimento lungo SRD articoli.
Un fluido con tensione di snervamento è un tipo di fluido non newtoniano. Un fluido con tensione di snervamento è un fluido che richiede una certa quantità di taglio per fluire. Esempi ben noti sono Ketchup e vernice. Per entrambi i fluidi, lo stress di snervamento è fondamentale per la loro applicazione finale e quindi questa è una proprietà desiderata per alcuni fluidi.
| Punti generali | Istruzioni di installazione | |
|---|---|---|
| Fluidi con tensione di snervamento | - Il movimento torsionale di SRV e SRD non è sufficiente per tranciare un fluido con carico di snervamento. - Le letture della viscosità per un fluido con tensione di snervamento possono variare tra le sue condizioni statiche e in movimento. La differenza può essere considerevolmente grande, può essere ovunque da pochi percento, fino a diverse centinaia di volte la viscosità. - L'installazione è fondamentale per misurazioni stabili, ripetibili e riproducibili. | - Deve essere definito un regime (condizioni statiche o in movimento), preferenza per le condizioni in movimento. - Il fluido deve muoversi all'interno dell'intera area di rilevamento. - Evitare potenziali zone di ristagno anche piccole alla base dell'area di rilevamento. - L'installazione preferibile è quando l'elemento sensibile è direttamente esposto al flusso, parallelo all'elemento sensibile, come mostrato nella figura sottostante. È importante inserire il sensore il più lontano possibile nel tubo, oltre il punto in cui il flusso esce dal raccordo a T, quindi è preferibile un sensore a inserimento lungo. |
Tecnologia dei sensori, principio di funzionamento e applicazioni
Panoramica dell'installazione
Connessioni al processo