Rheonics viscosimètre de procédé SRV or Rheonics Densimètre et viscosimètre de processus SRD Le capteur peut être installé à différents endroits du processus de fabrication. L'utilisation du capteur dans la cuve peut être bénéfique pour la production, principalement en observant l'évolution de la viscosité au fur et à mesure de la progression du processus de mélange. La visualisation de la viscosité pendant le mélange permet à l'opérateur d'optimiser et d'éviter le surmélange ou la dégradation du produit en fonction du temps. Cela permet des économies d'énergie et de temps, car l'opérateur peut voir avec certitude quand le produit final a été atteint. Cela peut être observé dans l'exemple de données SRV de la figure 1 lorsque la viscosité mesurée atteint une plage de consigne souhaitée (vert).
Deuxièmement, le bruit dans la mesure de la viscosité pendant le mélange peut indiquer une inhomogénéité. La figure 1 montre un exemple de données SRV où le bruit dans les données diminue à mesure que le mélange progresse, puis une fois le point de consigne atteint, continue de diminuer jusqu'à ce que le bruit de viscosité du liquide de processus reste dans la tolérance (zone verte). Par conséquent, les lectures SRV des cuves de mélange peuvent indiquer la qualité du mélange et, par la suite, la qualité ou la durée de vie de la boue, car un traitement excessif peut entraîner une dégradation de la boue.
Enfin, l'installation d'un capteur dans un mélangeur permet de détecter l'accumulation d'agglomérats, de bulles ou d'autres artefacts dans la cuve. Les écarts par rapport à l'enveloppe du processus peuvent indiquer des amas et des bulles. Un écart supérieur indique généralement des artefacts solides, et un écart inférieur indique des bulles. (Aucun écart de ce type n'est indiqué dans cet exemple de jeu de données.)
Figure 1 : Exemple de données de processus du SRV dans la cuve de mélange. Le vert indique le point de consigne et la zone de tolérance. Le bleu correspond aux mesures de viscosité individuelles. Le noir correspond aux données de viscosité lissées.
L'utilisation de capteurs de viscosité dans les cuves de mélange peut être effectuée en continu ou par intermittence. Bien que les informations maximales puissent être obtenues en installant la sonde à temps plein dans la cuve de mélange, certains cas d'utilisation nécessitent un échantillonnage périodique.
Cette option est la plus simple dans la plupart des situations et offre à l'opérateur le plus d'informations. Les avantages de cette option en termes de contrôle qualité sont doubles : 1) des mesures continues qui peuvent être comparées aux mesures hors ligne à tout moment : ce qui réduit le besoin de mesures hors ligne et 2) tout problème potentiel peut être immédiatement détecté. Le contrôle du processus basé sur la mesure continue de la viscosité avec le SRV peut être étroitement contrôlé pour éviter les dépassements de viscosité qui pourraient gâcher un lot ou un segment d'un processus continu. Avec les données de l'ensemble du temps de traitement, les propriétés du mélange peuvent toujours être connues et le système est autonome.
Dans certains procédés, il est souhaitable d'effectuer des mesures intermittentes avec le SRV dans la cuve de mélange. Les raisons peuvent inclure : des schémas d'écoulement de fluide soigneusement prescrits qui peuvent être perturbés même par un petit capteur ; l'impossibilité d'installer un capteur dans la cuve de mélange (lorsque les lames raclent toutes les surfaces et que le montage à partir du couvercle n'est pas possible) ; une force de flexion élevée sur le capteur (fluides à haute viscosité - des solutions existent dans Rheonics portefeuille pour le mélange à haute viscosité) ; besoins de nettoyage (accumulation de produit sur les capteurs) ; réduction de l'impact (processus multiphasiques avec de gros agrégats) ; ou protocoles standard de l'industrie. Lors d'une surveillance intermittente, il est important de noter la durée de mesure, qu'il s'agisse d'un environnement en écoulement ou statique, et de veiller à insérer la sonde dans la même zone d'écoulement lors de la comparaison des mesures en environnement en écoulement.
Installation de Rheonics Le viscosimètre en ligne peut être installé à partir du couvercle, du côté, du fond ou d'une ligne de recirculation. Le tableau ci-dessous précise les situations de mélange qui conduisent à la recommandation de chacune d'entre elles.
Figure 2 : Emplacements d’installation du réservoir de mélange (voir le tableau 1 pour des conseils sur le choix de l’emplacement).
Les informations sur les produits pour chaque emplacement d'installation se trouvent ici : Rheonics viscosimètre et densimètre en ligne dans le réservoir et la ligne de recirculation pour les processus de mélangeDe plus, lors de tests intermittents, l’insertion de la sonde par le haut est souvent le choix le plus pratique car elle est installable/amovible pendant le processus de mélange.
Tableau 1 : Vues agrandies et recommandations pour les positions des capteurs de la figure 2.
| Vue zoomée | N ° | Quand l’utiliser | Inconvénients |
|---|---|---|---|
 | 1. Insertion longue par le haut | Le rotor de mélange est en bas et racle les parois. Endommage les agrégats ayant une densité supérieure à celle du fluide. | La variabilité du niveau du réservoir, si le lot et le fluide de traitement sont réduits au fil du temps. |
 | 2. Installation affleurante | Permet un rotor de mélange de grande taille, idéal pour les fluides à faible viscosité sans adhérence aux parois. Compatible avec la conception hygiénique. | Procédures de nettoyage ou de mélange impliquant des grattoirs muraux. |
 | 3. Longue Tri-Clamp insertion sur mur | Place la sonde dans les meilleures zones mixtes dans les fluides avec des effets de paroi tels que l'adhésion et les couches limites. | Un rotor plus petit est nécessaire pour utiliser une sonde longue à hauteur du rotor. Le capteur est plus susceptible d'être endommagé lors du retrait du rotor ou d'autres composants du réservoir. |
 | 4. Installation filetée au mur | Idéal lorsque le réservoir dispose déjà de ports filetés NPT. | Pas toujours hygiénique. Il peut y avoir une accumulation autour du haut de la zone de détection si Weldolet est trop long. |
 | 5. Longue installation par le bas | En cas de problème de gradient de densité ou de mélange incomplet. Souhaité pour détecter les amas solides qui ont coulé. | Si les mottes solides sont suffisamment grosses et lourdes, cette position est vulnérable. Cela peut également poser des problèmes de nettoyage. |
 | 6. Installation filetée dans le tuyau | Si le réacteur a des modèles d'écoulement prescrits, ceux-ci ne doivent pas être perturbés dans le récipient de mélange lui-même. | La taille des tuyaux doit être prise en compte. En l'absence de ligne de recirculation, il ne peut s'agir que d'un « contrôle » une fois que le produit est déjà en mouvement vers l'unité suivante. |
 | 7. Installation filetée à insertion longue dans le coude de tuyau | Tuyaux étroits, 2 po et moins. Permet de sonder le champ d'écoulement sans risque d'accumulation. Il n'est pas nécessaire d'avoir un coude au sommet d'un tuyau. Idéal pour les matériaux qui ont tendance à se solidifier sur l'équipement. | Nécessite un coude. En l'absence de ligne de recirculation, cela ne peut être qu'un « contrôle » une fois que le produit est déjà en mouvement vers l'unité de production suivante. |
Les figures 3, 4 et 5 illustrent des installations spécifiques de cuves de mélange avec un mélangeur à rotor central sur la figure 3 et un mélangeur à grande vitesse avec un racleur sur la figure 4. La figure 5 montre une configuration pour des tests intermittents. Il ne s'agit en aucun cas d'une liste exhaustive, mais elle fournit quelques installations courantes de cuves de mélange.
Figure 3 : Installation dans la cuve de mélange
Figure 4 : Installation dans un mélangeur-dissolveur à grande vitesse.
Figure 5 : Installation d'un système de surveillance intermittent où la sonde peut être descendue dans le mélangeur lorsque cela est nécessaire.
Connaître parfaitement la progression du mélange et l'homogénéité du système grâce à la surveillance des mesures de viscosité en temps réel permet d'ajuster progressivement les fluides d'entrée pour s'adapter aux conditions. Après une utilisation prolongée, un ingénieur procédé peut établir une enveloppe de procédé attendue (voir figure 6) à partir des données des analyses précédentes du capteur. Cette enveloppe attendue permet aux opérateurs de savoir si la viscosité évolue normalement et d'effectuer des ajustements en cas de problème sans attendre la fin du mélange. Cela permet de détecter rapidement les variations de matière première. Dans l'exemple de la figure 6, la viscosité évolue sur une durée de mélange de 10 heures. L'analyse en cours est affichée en bleu et un message d'alerte peut être émis en cas d'anomalie après seulement quelques heures, ce qui permet à l'opérateur d'effectuer des ajustements précoces et de gagner des heures de traitement.
Figure 6 : Les lignes rouges en pointillés représentent l'enveloppe attendue du processus. Les cycles précédents et leurs valeurs moyennes sont représentés en gris. La valeur de consigne avec une tolérance donnée est représentée par la zone verte. Pour le cycle actuel (bleu), l'évolution anormale de la viscosité peut déjà être détectée à 200 minutes.
Les valeurs de viscosité varient en fonction du débit pour les fluides non newtoniens sensibles au cisaillement, et l'augmentation de la viscosité peut réduire le débit avec la même quantité de mélange. Ceci doit être pris en compte lors de l'interprétation de vos résultats.
Les données sur les conditions actuelles dans le réservoir et leur relation avec le produit obtenu peuvent donner aux opérateurs l'assurance que les contrôles hors ligne passeront le contrôle qualité et, en fin de compte, leur permettront d'avoir une plus grande confiance dans le fait que les produits finaux ont également des propriétés toujours correctes. L'inclusion de points de données acquis à partir de mesures de contrôle qualité standard (par exemple Brookfield, Zahn ou autres tests manuels) peut aider les opérateurs à voir comment les écarts dans ces mesures sont corrélés avec les variations des lectures du capteur SR. Comme les capteurs SR ne sont pas intrusifs dans le processus, les tests manuels peuvent continuer à être effectués comme d'habitude et une corrélation empirique entre le test manuel et la viscosité du capteur SR peut être établie. Une telle corrélation devra être unique pour chaque fluide produit. Idéalement, un écart dans la viscosité du capteur SR peut même alerter les opérateurs de la nécessité d'un test de contrôle qualité manuel (tests déclenchés par événement).
Pour les deux capteurs SR, les exigences du processus doivent être respectées en matière de sécurité antidéflagrante, de sécurité hygiénique, de sécurité alimentaire et de nettoyage en place (NEP). Lorsque des certifications de sécurité antidéflagrante sont requises Rheonics offre Capteurs SR certifiés ATEX et IECEx. Pour la sécurité hygiénique et alimentaire/pharmaceutique Capteurs SR certifiés EHEDG à partir de Rheonics sont recommandés. Une fois installés, les capteurs SR peuvent être utilisés pour indiquer la propreté d'une ligne de processus et Optimiser les systèmes de nettoyage en place (NEP) et avec Certifié 3-A Rheonics Capteurs SR vous pouvez être sûr de maintenir une conformité totale avec les normes sanitaires CIP dans votre processus. Si les capteurs doivent être retirés pour le nettoyage (par exemple, le raclage), Capteurs SR rétractables peuvent être utilisés. Les capteurs SR ne nécessitent aucun entretien, aucune pièce mobile, un joint métal-métal et aucun polymère n'est nécessaire à leur fonctionnement, ce qui en fait un ajout facile à tout processus pour améliorer le contrôle et la qualité.
Pour choisir entre SRD et SRV dans les cuves de mélange, un SRD fournit aux utilisateurs des informations supplémentaires sur leur processus, à savoir la densité du fluide au-delà de la viscosité et de la température mesurées par SRV. Étant donné que la densité et la viscosité sont des propriétés physiquement liées, la densité peut fournir un aperçu précoce d'une augmentation inattendue de la viscosité. Cependant, pour les mesures SRD, les bulles, la faible vitesse et les grosses gouttes dans le système peuvent augmenter le bruit dans les lectures. Par conséquent, s'il y a une grande quantité de bruit dans les données lorsqu'un SRV est utilisé, un SRD n'est pas recommandé et il faut continuer à utiliser le SRV.
Le raccordement au processus de l'un ou l'autre des capteurs est personnalisable en fonction de votre processus. Des sondes affleurantes, courtes et longues et divers raccordements au processus sont disponibles et peuvent être explorés ici : Installation SRV et SRD.
Les poussières combustibles représentent un risque d'explosion important dans des secteurs tels que l'agroalimentaire, la chimie, l'exploitation minière…
La viscosité de l'adhésif thermofusible est une propriété critique, car elle a un impact direct sur sa capacité à être…
Dans la fabrication de batteries, la viscosité et la densité jouent un rôle essentiel pour obtenir une qualité de boue constante,…
L'industrie minière a toujours été connue pour sa complexité et ses environnements difficiles. Du minerai…
