การตรวจสอบความหนืดและความหนาแน่นแบบเรียลไทม์สำหรับสายการเคลือบขดลวด

สารบัญ

• บทนำ
• สายเคลือบคอยล์
• แอปพลิเคชันที่สำคัญ
• ความสำคัญของความหนืด/ความหนาแน่นในกระบวนการเคลือบขดลวด
• กระบวนการผลิต/การประยุกต์ใช้
• Rheonics ภาพรวมเซนเซอร์อินไลน์ Type-SR
• การติดตั้งที่แนะนำ
• ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งเครื่องกล
• แนวทางการใช้ SRV และ SRD
• ข้อกำหนดการติดตั้งเพิ่มเติมของ SRD
• โซลูชันที่แนะนำโดย Rheonics
• เงื่อนไขกระบวนการและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด
• อ้างอิง

การเคลือบขดลวดเป็นกระบวนการต่อเนื่องที่ใช้ในการเคลือบแผ่นโลหะด้วยสีรองพื้น สี หรือชั้นป้องกัน สำหรับงานก่อสร้าง เครื่องใช้ไฟฟ้า และยานยนต์ กระบวนการนี้ต้องการการควบคุมคุณสมบัติของของเหลวที่ใช้ในการเคลือบอย่างแม่นยำ เพื่อให้ได้ความหนาที่สม่ำเสมอ การยึดเกาะที่เหมาะสม และผิวสำเร็จที่ดี ความหนืดและความหนาแน่นเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญ เนื่องจากมีผลต่อการไหล การปรับระดับ การเปียก และการบ่มของสารเคลือบ

วิธีการวัดตัวอย่างแบบดั้งเดิมในห้องปฏิบัติการ เช่น การใช้ถ้วย Zahn หรือเครื่องวัดความหนืดแบบหมุน อาจช้าและอาจไม่แสดงถึงสภาวะกระบวนการได้อย่างแม่นยำ การวัดแบบอินไลน์ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์ ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนได้ทันทีเพื่อรักษาคุณภาพให้คงที่และลดของเสีย

Rheonics เซ็นเซอร์ให้ข้อได้เปรียบในการปฏิบัติงาน:

• การวัดความหนืด ความหนาแน่น และอุณหภูมิแบบต่อเนื่อง แม่นยำ และแบบเรียลไทม์ในสายการผลิต
• ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้แม้ในความเร็วสายการผลิตสูงและอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงได้
• ดีไซน์กะทัดรัด ไม่ได้รับผลกระทบจากแรงสั่นสะเทือน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสายการเคลือบความเร็วสูง
• การเชื่อมต่อกับระบบ PLC/DCS ผ่าน Modbus, Ethernet/IP, เอาต์พุต 4–20 mA และอื่นๆ
• ผ่านการสอบเทียบจากโรงงาน พร้อมตัวเลือกการตรวจสอบตามมาตรฐาน QC
• ลดของเสีย เพิ่มประสิทธิภาพสายการผลิต และมีโอกาสคืนทุนภายในปีแรก

กระบวนการเคลือบขดลวดต้องอาศัยการควบคุมคุณสมบัติของสูตรการเคลือบอย่างแม่นยำ เพื่อให้ได้ความหนาของฟิล์มที่สม่ำเสมอ ผิวสัมผัสที่ดี และประสิทธิภาพการอบแห้งที่ดี การตรวจสอบคุณสมบัติทางรีโอโลยี เช่น ความหนืดและความหนาแน่นแบบเรียลไทม์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาเสถียรภาพของการเคลือบในระหว่างการใช้งาน การหมุนเวียน และการนำกลับมาใช้ใหม่

โดยทั่วไป วัสดุเคลือบขดลวดประกอบด้วยสีรองพื้น สีชั้นล่าง และสีชั้นบน ซึ่งมีสูตรความหนืดตั้งแต่ต่ำไปจนถึงสูง:

• ไพรเมอร์: เพื่อให้มั่นใจว่ามีการยึดเกาะที่ดีและป้องกันการกัดกร่อน
• สีทับหน้า: ให้สีสัน ความเงางาม และคุณสมบัติในการตกแต่ง
• สารเคลือบป้องกัน: เพิ่มความทนทานและต้านทานสารเคมี

การวัดแบบต่อเนื่องในสายการผลิตช่วยให้ได้คุณภาพการเคลือบที่สม่ำเสมอในสี วัสดุ สูตร และความเร็วในการผลิตที่แตกต่างกัน การเคลือบจะทำโดยใช้ลูกกลิ้ง สายการผลิตทำงานด้วยความเร็วสูง (สูงสุด 1000 เมตร/นาที) ทำให้การควบคุมของเหลวที่ใช้ในการเคลือบแบบเรียลไทม์มีความสำคัญอย่างยิ่ง

การตรวจสอบความหนืดและความหนาแน่นแบบเรียลไทม์ ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานป้องกันข้อบกพร่อง รักษาความหนักของสารเคลือบให้เหมาะสม และรับประกันการกระจายตัวของเม็ดสีที่สม่ำเสมอ

ความหนืดเป็นการวัดความต้านทานการไหลของของเหลว ในกระบวนการเคลือบผิว ความหนืดมีผลต่อ:

• ความสม่ำเสมอและระดับของความหนาเคลือบผิว
• การยึดเกาะกับพื้นผิวโลหะ
• ทาได้อย่างเรียบเนียนด้วยระบบลูกกลิ้ง

ความหนาแน่นคือการวัดมวลต่อหน่วยปริมาตร ในสายการผลิตเคลือบผิว ความหนาแน่นมีผลต่อ:

• ความเข้มข้นของเม็ดสีและความสม่ำเสมอของสี
• น้ำหนักการเคลือบต่อหน่วยพื้นที่ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการควบคุมคุณภาพ
• การตรวจจับความไม่สอดคล้องกันของวัตถุดิบหรือสูตรการผลิตในแต่ละล็อต

การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ในสายการผลิตช่วยแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการวัดในห้องปฏิบัติการ เช่น การสุ่มตัวอย่างที่ไม่เป็นตัวแทน ความล่าช้าของเวลา และความยากลำบากในการจำลองสภาวะกระบวนการ

สายการเคลือบขดลวดถูกออกแบบมาให้ทำงานด้วยความเร็วคงที่ตลอดทุกขั้นตอน ซึ่งทำได้โดยการใช้ตัวสะสมแรงดันที่ต้นและปลายสายการผลิต

กระบวนการเริ่มต้นด้วยเครื่องคลายขดลวดและส่วนเชื่อมเพื่อเชื่อมต่อวัสดุใหม่ จากนั้นจะเคลื่อนผ่านตัวสะสมทางเข้า ซึ่งช่วยให้การผลิตต่อเนื่องในระหว่างการเปลี่ยนขดลวด ต่อมา แถบโลหะที่คลายขดลวดแล้วจะผ่านส่วนทำความสะอาดเพื่อขจัดสิ่งปนเปื้อนออกจากพื้นผิวโลหะ

ในขั้นตอนนี้ แผ่นโลหะจะเข้าสู่ขั้นตอนการเคลือบ โดยเริ่มจากการผ่านเครื่องเคลือบลูกกลิ้งเครื่องแรกเพื่อเคลือบรองพื้น จากนั้นจึงทำการอบและทำให้แห้ง หลังจากนั้น แผ่นโลหะจะได้รับการเคลือบชั้นบนสุดในเครื่องเคลือบลูกกลิ้งเครื่องที่สอง ตามด้วยขั้นตอนการอบและทำให้แห้งอีกครั้งก่อนเข้าสู่ขั้นตอนต่อไป

ในขั้นตอนนี้ สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์วัดความหนืดและความหนาแน่นเพื่อตรวจสอบของเหลวเคลือบผิวในตำแหน่งต่างๆ เช่น ถังเก็บของเหลว ท่อหมุนเวียน ท่อที่มีเซลล์วัดการไหลแบบอินไลน์ หรือถาดเคลือบผิว ดังแสดงในภาพ รูป 4.

สุดท้าย แถบเคลือบจะผ่านตัวสะสมแรงดันและตัวม้วนกลับ ซึ่งจะถูกตัดที่ปลายขดลวดและเตรียมพร้อมสำหรับชุดถัดไป

Rheonics เซ็นเซอร์ชนิด SR (SRV และ SRD) วัดความหนืด ความหนาแน่น และอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ เพื่อการตรวจสอบและควบคุมกระบวนการผลิต เอส.อาร์.วี วัดความหนืดและอุณหภูมิ ในขณะที่ SRD นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มความหนาแน่นอีกด้วย

เซ็นเซอร์เหล่านี้ได้รับการสอบเทียบจากโรงงานแล้ว และไม่จำเป็นต้องสอบเทียบใหม่ตลอดอายุการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ลูกค้าอาจต้องการการสอบเทียบหรือการตรวจสอบเพื่อการควบคุมคุณภาพ การปรับแต่งเพิ่มเติมหรือการแก้ไขค่าชดเชยสามารถทำได้เพื่อให้ตรงกับค่าอ้างอิงเฉพาะ สำหรับรายละเอียด โปรดดูที่... การสอบเทียบเครื่องวัดความหนืดของกระบวนการแบบอินไลน์ SRV ในพื้นที่และโรงงาน.

Rheonics เซ็นเซอร์ใช้เทคโนโลยี Balanced Torsional Resonator (BTR) ซึ่งเป็นดีไซน์ที่ได้รับการจดสิทธิบัตร ทำให้เซ็นเซอร์มีขนาดกะทัดรัด น้ำหนักเบา และทนทานต่อการสั่นสะเทือนจากภายนอก

Rheonics เซ็นเซอร์ SRV และ SRD เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสายการเคลือบขดลวด ติดตั้งโดยตรงในสายการหมุนเวียนหรือสายการจ่ายสารเคลือบ เซ็นเซอร์เหล่านี้จะให้การวัดคุณสมบัติของสารเคลือบแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องในระหว่างการผลิต การอ่านค่าแบบเรียลไทม์ช่วยให้คุณภาพการเคลือบสม่ำเสมอ ลดการสิ้นเปลืองตัวทำละลายและวัสดุ และเพิ่มความเสถียรของสายการผลิตเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสีและสูตร

ลักษณะการติดตั้งบางประการใช้ได้กับทั้งสองแบบ Rheonics เซ็นเซอร์ SRV และ SRD โพรบแต่ละประเภทใช้การออกแบบตัวเรโซเนเตอร์แบบเดียวกันในทุกรุ่น การติดตั้งที่ถูกต้องต้องวางตำแหน่งพื้นที่ตรวจจับของโพรบให้ถูกต้อง (บริเวณที่มีเงาสีแดงในภาพ) รูป 6) ณ สถานที่:

การวัดปริมาตรของเหลวอย่างแม่นยำนั้นทำได้ง่าย เพียงแค่ตรวจสอบให้แน่ใจว่า:

• ส่วนประกอบรับรู้ของเซนเซอร์จะจุ่มอยู่ในของเหลวที่คุณต้องการวัดอย่างสมบูรณ์
• เมื่อทำการวัดของเหลวที่ไหล ให้แน่ใจว่าองค์ประกอบการตรวจวัดไม่ได้อยู่ในบริเวณที่ของเหลวหยุดนิ่ง เพื่อให้การวัดของคุณเป็นตัวแทนที่แท้จริงของของเหลวที่กำลังเคลื่อนที่

นอกเหนือจากข้อกำหนดหลักสองข้อข้างต้นแล้ว เซ็นเซอร์ SRD ยังมีข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมสองประการ:

• รักษาเสถียรภาพทางความร้อนเมื่อของเหลวและสภาพแวดล้อมภายนอกมีการไล่ระดับอุณหภูมิมากกว่า 15°C (สำหรับ SRD เท่านั้น ข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่นี่: การรักษาสมดุลอุณหภูมิของ SRD เพื่อความแม่นยำของความหนาแน่นสูง)
• จัดตำแหน่งปลายตรวจจับให้ตรงกับทิศทางการไหลของของเหลวดังแสดงใน รูป 7. (เฉพาะ SRD เท่านั้น ข้อมูลเพิ่มเติมที่นี่: การวางแนวปลายของไหล SRD)

เงื่อนไขเหล่านี้สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ในบทความถัดไป การติดตั้ง SRV และ SRD ที่เหมาะสม.

การขอ Rheonics เซ็นเซอร์ Type-SR มีการออกแบบแบบโมดูลาร์และกะทัดรัด รองรับการกำหนดค่าต่างๆ ได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับสภาวะการใช้งาน ตัวอย่างเช่น:

การติดตั้งในถาดหรือจาน

โดยทั่วไปแล้ว การเคลือบขดลวดจะใช้ถาดเพื่อกักเก็บของเหลวในระหว่างกระบวนการเคลือบ Rheonicsเซ็นเซอร์ Type-SR สามารถติดตั้งลงในถาดได้โดยตรงโดยใช้ HAW ของเรา (MTK or OTK) and มูลนิธิคุ้มครองสัตว์ป่าและพรรณพืชแห่งประเทศไทยในพระบรมราชินูปถัมภ์ เวลโดเล็ตส์ ด้านล่างนี้คือตัวอย่างภาพวาดของอุปกรณ์เหล่านี้ที่ติดตั้งในถาดบรรจุของเหลว

HPT-12G: เซลล์วัดการไหลแบบ HPHT

สำหรับท่อขนาดเล็กหรือการติดตั้งสายยาง Rheonics นำเสนอ HPT-12G (ดู รูป 10). เซลล์การไหลนี้เหมาะสำหรับกระบวนการที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูง และวางตำแหน่งเซ็นเซอร์ให้ขนานกันโดยใช้การเชื่อมต่อแบบเกลียว

HPT-12G ใช้งานได้เฉพาะกับ... SRV-X1-12Gซึ่งมีการเชื่อมต่อแบบเกลียว G 1/2” ทำให้มั่นใจได้ว่าซีลสามารถล้างทำความสะอาดได้และเข้ากันได้กับระบบ CIP เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสายการเคลือบและพ่นสี ดูรายละเอียดเพิ่มเติม HPT-12G เพื่อดูรายละเอียด

IFC-34N-SRX: เซลล์วัดการไหลสำหรับการติดตั้งท่อ

สำหรับการติดตั้งท่อแบบอินไลน์ขนาด DN5 ถึง DN25 (1”) เซลล์วัดการไหล IFC-34N-SRD สามารถใช้งานได้ดี โดยวางหัววัดให้ขนานกับข้อต่อกระบวนการแบบเกลียว NPT ดังแสดงในภาพ รูป 11.

อุปกรณ์เสริมนี้ใช้งานได้เฉพาะกับ... SRV-X1-34N และ SRD-X1-34Nทั้งสองด้านมีข้อต่อเกลียวขนาด 3/4” NPT มีพอร์ตทางเข้าและทางออกขนาดเดียวกันสำหรับเชื่อมต่ออะแดปเตอร์ท่อหรือท่อสำหรับระบบหมุนเวียนหรือสายบายพาส ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ ไอเอฟซี-34N-SRV และ ไอเอฟซี-34N-SRD.

จำกัดความเร็วการไหล

Rheonics โดยทั่วไปเซ็นเซอร์สามารถใช้งานร่วมกับความเร็วการไหลได้ถึง 10 เมตร/วินาที เนื่องจากท่อส่งน้ำของหัวฉีดสามารถมีความเร็วการไหลสูงถึงระดับนั้นได้ เพื่อป้องกันการตกตะกอน แนะนำให้ติดตั้งหัววัดขนานกับทิศทางการไหลในข้อต่อโค้ง เนื่องจากจะช่วยลดแรงกระแทกทางกลได้ อย่างไรก็ตาม ความเร็วในช่วงนี้ก็ยังอาจทำให้ค่าที่อ่านได้มีสัญญาณรบกวนมากเกินไป สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูที่... Rheonics เซ็นเซอร์ Type-SR สำหรับอัตราการไหลสูงและการใช้งานที่มีความหนืดสูง

กระบวนการทำความสะอาดและขั้นตอน CIP/SIP

การทำความสะอาดเซ็นเซอร์ SRV หรือ SRD เป็นระยะอาจมีความจำเป็นเพื่อให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในระยะยาว ของเหลวเคลือบผิวมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดตะกอนหรือคราบแข็งที่สามารถเกาะติดกับปลายเซ็นเซอร์และทำให้ค่าที่อ่านได้ผิดเพี้ยน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะที่มีความหนืดสูง สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนการทำความสะอาด โปรดดูที่...วิธีการทำความสะอาดของคุณ Rheonics สอบสวน?.

นอกจากนี้ การออกแบบเชิงกลของเซ็นเซอร์ยังถูกสุขอนามัยโดยธรรมชาติ ทำให้เซ็นเซอร์เหล่านี้เหมาะสมสำหรับกระบวนการทำความสะอาดในสถานที่ (CIP)

ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและสิ่งกีดขวาง

โดยทั่วไปแล้ว สารละลายและวัสดุเคลือบผิวจะถูกเตรียมในถังผสมที่มีส่วนประกอบเชิงกล เช่น แขนกวนหรือใบพัด จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีระยะห่างที่เพียงพอระหว่างเซ็นเซอร์และชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ใดๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนหรือความเสียหาย

ต่อมน้ำ

ในส่วนของฟองอากาศ เซ็นเซอร์ SRV ไม่ได้รับผลกระทบจากฟองอากาศในของเหลว ในทางตรงกันข้าม เซ็นเซอร์ SRD ซึ่งวัดทั้งความหนืดและความหนาแน่น ไม่แนะนำให้ใช้กับของเหลวที่มีฟองอากาศเข้มข้นสูง เนื่องจากอาจทำให้การวัดคลาดเคลื่อนได้ เพราะการวัดความหนาแน่นมีความไวต่อฟองอากาศมากกว่า

• [1] Metaltrade Comax. “ผลิตภัณฑ์สายการเคลือบขดลวด”
• [2] BDM Coil Coaters. “สุดยอดโซลูชั่นการเคลือบเหล็กม้วน”
• [3] ECCA. “ภาพเคลื่อนไหวสายการผลิตเคลือบขดลวด”
• [4] Rheonics SRV » เครื่องวัดความหนืดแบบอินไลน์ออนไลน์สำหรับการตรวจสอบความหนืดของของเหลว
• [5] Rheonics SRD » เครื่องวัดความหนาแน่น ความเข้มข้นของแรงโน้มถ่วงเฉพาะแบบออนไลน์แบบอินไลน์