Rheonics installation du capteur : principes de base
Rheonics des résonateurs de torsion équilibrés permettent au capteur d'être installé dans n'importe quelle orientation.
Rheonics Les capteurs SR peuvent être installés dans n'importe quelle position à condition que l'élément de détection du capteur soit complètement immergé. Les résonateurs de torsion équilibrés ne seront pas affectés par le monde extérieur et ne transmettront pas de vibrations à leur environnement.
Cependant, avec cette déclaration, nous constatons que les utilisateurs demandent plus de conseils sur l'installation. Les expériences dans différentes applications nous ont également permis de collecter suffisamment de données pour recommander des décisions de montage pour des situations particulières. Cette page a pour but d'expliquer comment Rheonics Les capteurs SR se comportent avec les types de fluides les plus courants et donnent des recommandations d'installation pour chaque cas.
Rheonics propose deux types de sondes SR, la SRV viscosimètre en ligne ainsi que SRD densimètre et viscosimètre en ligne. Apprenez-en davantage sur chaque capteur sur le Rheonics page produit et articles de soutien ici.
Avant de décrire les performances du SRV et du SRD dans différents types de fluides, il convient de mentionner deux catégories de fluides que l'on rencontre lorsqu'il s'agit de mesures de viscosité : il s'agit newtonien et nfluides on-newtoniens. Rheonics a beaucoup d'informations qui définissent chacun de ces types de fluides sur le Web, comme ceci Blog.
Pour un fluide newtonien, la viscosité ne change pas lorsqu'une force est appliquée, de sorte que les conditions statiques et mobiles montrent les mêmes lectures de viscosité. D'autres conditions peuvent modifier la viscosité de ces fluides, comme les différences de température.
Pour un fluide non newtonien, la viscosité mesurée dépend du taux de cisaillement avec lequel la mesure est effectuée. Il existe de nombreux types de fluides non newtoniens, mais ce qu'ils ont en commun, c'est que leurs viscosités ne peuvent pas être associées à une valeur particulière pour différents instruments de mesure, car souvent, le taux de cisaillement auquel la mesure est effectuée diffère entre les différentes technologies de mesure. .
Les mesures de densité, en revanche, ne devraient pas être affectées par le comportement newtonien ou non newtonien des fluides.
La majorité des fluides rencontrés dans les processus industriels sont non newtoniens. Ainsi, lors de l'utilisation d'un viscosimètre en ligne, les conditions opérationnelles doivent être prises en compte. Rheonics garantit la répétabilité des lectures dans les mêmes conditions, ce qui est en fin de compte le facteur le plus important dans le contrôle du processus.
Nous pouvons maintenant passer en revue différents types de fluides et de conditions, et donner quelques considérations et recommandations pour le point de vue de . Les scénarios couverts dans cet article sont les suivants :
- Conditions statiques
- Fluides en mouvement
- Flux pétillants
- Des particules solides
- Dépôts
- Fluides avec une limite d'élasticité
Nous définirons les conditions statiques comme aucun écoulement dans le fluide. C'est généralement ainsi que fonctionnent la plupart des instruments de laboratoire.
Pour les fluides newtoniens, la viscosité sera la même si elle est mesurée dans un bécher, où le fluide est statique, ou en ligne dans un processus, où il peut se déplacer à des vitesses variables.
Pour les fluides non newtoniens, les mesures de viscosité du fluide statique seront différentes des mesures du même fluide sous différents débits. Cela est dû aux différents taux de cisaillement imposés par l'écoulement. ainsi que la perturbation de la structure due à l'écoulement d'un fluide structuré.
Si un test statique est requis, l'utilisateur doit :
- Immergez suffisamment le capteur pour que l'élément sensible soit en contact avec le fluide (voir Figure 1).
- Considérez un dégagement de 5 mm entre la pointe et les obstructions pour le SRV et de 12 mm pour le SRD.
- Serrez le capteur de manière à ce qu'il soit fermement fixé en évitant tout mouvement de la sonde dans le fluide.
- Si une mesure de l'eau est nécessaire, le récipient doit être sous pression pour éviter toute bulle dans le liquide. Les bulles se déposant sur l'élément de détection doivent toujours être évitées car elles perturberont la mesure.
- Les fluides de test/de référence recommandés sont les alcools, les solvants ou les huiles.
- Considérez que les tests à haute température nécessiteront une chambre de contrôle de la température.
Dans ce cas, le capteur est installé dans une ligne de process ou un réservoir de mélange. Le SRV et le SRD ne sont pas affectés par d'éventuelles vibrations dans l'installation, mais le débit joue un rôle dans les mesures de viscosité pour la plupart des fluides.
| Points d’ordre général | instructions d'installation | |
|---|---|---|
| Fluides newtoniens | Les lectures ne sont pas affectées et seront les mêmes pour n'importe quel débit ou à n'importe quel état de fluide (laminaire ou turbulent). | Évitez les zones de stagnation. |
| Fluides non newtoniens | - Les lectures varient en fonction du débit et peuvent ne pas correspondre à d'autres technologies de mesure (par exemple les tasses Zhan). Rheonics Les capteurs SR garantissent la répétabilité et la reproductibilité des lectures, de sorte que le client doit utiliser les données historiques pour étudier et créer une identité de processus/lot/recette. - La densité n'est pas affectée. | - L'exposition du capteur à un bon débit uniforme est nécessaire. Si un capteur court ne peut pas garantir cela, envisagez un capteur à insertion longue. - Les zones de stagnation doivent être évitées. - Lors du remplacement d'un capteur de viscosité (en ligne ou en laboratoire), ne vous attendez pas aux mêmes viscosités avec les SR-Sensors. Les technologies de détection sont différentes et les lectures de viscosité varient. |
Les fluides avec de l'air entraîné ou des bulles sont fréquents. SRV et SRD se comportent différemment vis-à-vis des bulles, étudions-les donc séparément.
| Généralités | Instructions d'installation | |
|---|---|---|
| Viscosimètre SRV | - Le SRV mesure ce qui est en contact avec sa surface mouillée. Dans des conditions statiques, les bulles se concentrent sur la surface du capteur, affectant ainsi les lectures, généralement avec des incréments de viscosité même si le fluide ne change pas. Cela est dû au fait que les bulles créent un amortissement supplémentaire sur la surface du résonateur. Dans des conditions de mouvement, les bulles seront cisaillées. Le SRV détecte principalement le fluide et les mesures ne sont pas affectées. Le pourcentage et la taille des bulles n'affectent généralement pas les mesures dans un fluide en mouvement. | - Éviter les zones de stagnation pour éliminer la possibilité d'accumulation de bulles autour de l'élément sensible. capteur. - Maintenez l'élément sensible complètement immergé. - Les points hauts de la canalisation peuvent avoir accumulé de l'air, éviter l'installation dans ces zones. |
| Densité et viscosité SRD | Le SRD induit un écoulement tout en vibrant en torsion, ceci est nécessaire pour mesurer la densité. Les bulles affectent alors les lectures de densité et de viscosité pour le SRD. Dans la plupart des cas, la viscosité augmente et la densité diminue avec les bulles. La variation dépend du pourcentage, de la taille et du mouvement des bulles | - Essayez d'installer le SRD là où il n'y a pas ou peu de bulles. La mise sous pression de la ligne est utile pour éliminer les bulles. - Des filtres peuvent être utilisés dans l'électronique du capteur pour réduire le bruit de mesure dû aux bulles dans les lectures du SRD. - SRD a été utilisé avec succès dans des fluides pétillants, donc les tests valent toujours la peine d'être faits. |
Le comportement des capteurs SR dans les fluides contenant des particules solides dépendra de la taille de ces particules.
| Généralités | Instructions d'installation | |
|---|---|---|
| Particules à l'échelle des micromètres Exemple : Encres et pâtes | C'est en dessous de l'échelle de longueur de fluide que le capteur peut mesurer. Le SRV ou SRD considère une telle suspension comme un fluide homogène, qui a une viscosité et une densité. Pour les encres, la viscosité est principalement intéressante, c'est pourquoi le SRV est généralement utilisé. Pour les boues, la viscosité et la densité peuvent être importantes, de sorte que le SRD peut être utilisé. | - Du point de vue de l'installation, ils sont très similaires aux fluides non newtoniens. - Il est primordial d'éviter les zones de stagnation. |
| Grosses particules (taille du maïs de riz) | - Ces particules sont beaucoup plus grandes que l'échelle de longueur de mesure du capteur, elles interagiront donc différemment avec le capteur. - Lorsqu'une particule frappe l'élément de détection, elle crée une grande perturbation, interrompant une mesure. Cette interruption peut entraîner de grandes erreurs, créant des valeurs aberrantes dans la mesure. Ces erreurs sont sporadiques et dépendent de la fréquence à laquelle le capteur est touché par les particules. - Le SRD a tendance à réagir plus fortement à ces impacts que le SRV. - Si les particules sont trop grosses et ont une masse considérable, et que les coups dans la sonde du capteur sont constants, des lectures constantes peuvent ne pas être possibles et le capteur peut être affecté à long terme. | - Placez le capteur dans une zone où les grosses particules ne sont pas présentes ou moins fréquentes. - Envisagez d'installer le capteur de manière à ce qu'il soit touché par le débit dans le sens axial. Les capteurs à longue insertion peuvent être pratiques. - Tenez compte de la densité des particules et identifiez où elles peuvent se concentrer ou créer des dépôts en bas ou en haut du tuyau, des coudes, etc. Ne placez pas l'élément sensible dans les zones identifiées. - L'utilisation d'accessoires de manchon de protection n'est pas recommandée, sauf dans les situations où les particules sont grosses et peuvent endommager l'élément de détection. Des précautions doivent être prises pour s'assurer que le manchon de protection ne provoque pas le colmatage de l'élément de détection. Dans la mesure du possible, évitez les manchons de protection. Dans les cas où vous devez, alors visitez la page des accessoires pour sélectionner celui qui vous convient : Accessoires " rheonics. |
Dans les processus biologiques ou chimiques, des dépôts peuvent se former au niveau de la paroi interne des tuyaux ou des réacteurs, ce sont des couches ou des revêtements sur les surfaces. Si tel est le cas, il y a de fortes chances que la même chose se produise sur l'élément sensible. Les dépôts sur l'élément de détection peuvent affecter les lectures dans certaines circonstances.
Un bon indicateur est l'échelle de longueur de fluide, si le dépôt est d'une épaisseur similaire ou supérieure à l'échelle de longueur de fluide, il va probablement interférer avec la mesure. S'il est nettement inférieur, les mesures ne seront pas affectées. Cela dépend du type de dépôt, de l'épaisseur du dépôt ainsi que de la viscosité du fluide.
La SRV est capable de détecter et même de quantifier la quantité de dépôt sur l'élément sensible. Ainsi, il est possible de surveiller la façon dont le dépôt s'accumule au fil du temps et s'il a été éliminé pendant le processus de nettoyage.
La SRD ne peut pas détecter les dépôts. En cas de présence, cela peut fausser à la fois la lecture de la viscosité et de la densité. La seule façon de vérifier s'il est propre est visuellement ou lorsqu'il est sec à l'air. Les dépôts dans le SRD doivent ensuite être éliminés avec un nettoyage approprié. Le client doit définir la fréquence de nettoyage du capteur car l'encrassement ou l'accumulation dépend du fluide et de l'installation. Suivez cet article sur comment nettoyer la sonde du capteur.
Les capteurs à insertion longue avec une longueur d'insertion appropriée sont une alternative pour éviter les zones de stagnation ou les dépôts sur les parois intérieures. Cela permet à l'élément de détection de dégager la zone de stagnation et d'être dans le fluide intéressant pour la mesure. Revoir Insertion longue SRV ainsi que Insertion longue SRD articles.
Un fluide à limite d'élasticité est un type de fluide non newtonien. Un fluide à seuil est un fluide qui nécessite un certain cisaillement pour s'écouler. Des exemples bien connus sont le ketchup et la peinture. Pour les deux fluides, la limite d'élasticité est essentielle pour leur application finale et c'est donc une propriété souhaitée pour certains fluides.
| Généralités | Instructions d'installation | |
|---|---|---|
| Fluides avec limite d'élasticité | - Le mouvement de torsion SRV et SRD n'est pas suffisant pour cisailler un fluide à limite d'élasticité. - Les lectures de viscosité pour un fluide soumis à une limite d'élasticité peuvent varier entre ses conditions statiques et en mouvement. La différence peut être considérablement grande, elle peut aller de quelques pour cent à plusieurs centaines de fois la viscosité. - L'installation est essentielle pour des mesures stables, répétables et reproductibles. | - Un régime doit être défini (conditions statiques ou en mouvement), préférence pour les conditions en mouvement. - Le fluide doit se déplacer dans toute la zone de détection. - Eviter les zones de stagnation potentielles même petites à la base de la zone de détection. - L'installation préférable est lorsque l'élément de détection est directement exposé au débit, parallèlement à l'élément de détection, comme indiqué sur la figure ci-dessous. Il est important d'insérer le capteur aussi loin que possible dans le tuyau, au-delà de l'endroit où le débit sort de la pièce en T, donc un capteur à insertion longue est préférable. |
Technologie des capteurs, principe de fonctionnement et applications
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