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Surveillance en temps réel de l'état de l'huile moteur

Introduction

L'un des plus grands domaines d'innovation et de R&D dans l'industrie automobile est la surveillance de l'état de l'huile moteur. Le développement rapide de systèmes de surveillance de l'état de l'huile moteur a eu lieu pour déterminer le niveau de dégradation du lubrifiant moteur en réduisant les pertes de puissance inutiles et les coûts de maintenance. Il existe un besoin critique de déterminer la qualité de l'huile à la demande et de fournir des informations complémentaires sur l'état de l'huile. Il existe plusieurs avantages motivationnels du point de vue des coûts, de l'environnement et de la logistique pour améliorer les moyens de surveillance du lubrifiant et le rendre extrêmement fiable.

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Application

Les lubrifiants pour moteurs sont des fluides complexes et hautement techniques qui effectuent une variété de tâches protectrices et fonctionnelles - fournissent un film hydrodynamique entre les composants en mouvement, y compris la distribution de chaleur, la suspension des contaminants, la neutralisation des acides et la prévention de la corrosion, etc. L'huile de graissage dans les moteurs IC est exposée à diverses contraintes en fonction de la qualité du carburant, des conditions ambiantes et des paramètres de fonctionnement qui modifient ses propriétés physiques et chimiques et finissent par se dégrader. Afin d'éviter une panne moteur, l'huile doit être changée avant qu'elle ne perde ses propriétés protectrices. Dans le même temps, un changement d'huile inutile est indésirable pour des raisons environnementales et économiques. Afin de planifier l'intervalle de vidange d'huile de manière optimale, l'état physique et chimique réel de l'huile doit être surveillé. L'état de l'huile moteur donne un aperçu de l'état réel du moteur et soutient ainsi la détection précoce d'éventuelles pannes de moteur.

La viscosité est considérée comme l'un des paramètres les plus importants pour les propriétés de lubrification de l'huile et son inclusion dans les systèmes de surveillance en ligne a été recommandée par plusieurs études. Généralement, la détérioration chimique de l'huile (par exemple due à l'oxydation) est associée à une augmentation de la viscosité tandis que l'usure mécanique («craquage» des molécules de la chaîne organique) et la dilution du carburant entraînent une diminution de la viscosité. Par conséquent, la connaissance de la viscosité en temps réel offre un avantage significatif pour mesurer le vieillissement de l'huile, la pénétration de contaminants pendant les opérations commerciales et empêcher une défaillance mécanique naissante due à la perte des propriétés de lubrification à l'huile.

Défis liés aux techniques traditionnelles de surveillance des huiles

Dans la pratique courante, l'huile moteur est changée à un moment ou à un kilométrage constant, conformément aux recommandations des fabricants d'huile de lubrifiant ou des équipementiers. Cette méthode de vidange d'huile ne repose pas sur l'état réel de l'huile du moteur spécifique et peut être remplacée avant la fin de sa vie utile ou après que sa vie utile a été dépassée. Ce n'est pas économique, ce sera un gaspillage et détériorera également le moteur.

Dans certaines techniques de surveillance de lubrifiant, de tels intervalles de vidange d'huile flexibles sont déterminés en surveillant en continu les paramètres caractéristiques du moteur et de conduite (tels que, par exemple, la distance parcourue, la vitesse et la température d'huile). L'intervalle de vidange d'huile approprié est ensuite estimé par des algorithmes correspondants traitant ces paramètres. Ces algorithmes sont développés empiriquement au moyen d'études approfondies sur le terrain. Les algorithmes utilisent essentiellement lesdits paramètres pour estimer l'état de l'huile de manière indirecte. Ces techniques ne surveillent pas directement les propriétés physiques du lubrifiant, par conséquent des problèmes critiques tels que la contamination du carburant peuvent être négligés. Une contamination excessive du lubrifiant peut entraîner des changements dramatiques dans les propriétés du lubrifiant, empêchant le lubrifiant de remplir ses fonctions requises. Cependant, dans l'idéal, l'évaluation de l'état de l'huile devrait être uniquement basée sur des paramètres mesurés directement dans l'huile elle-même.

Les viscosimètres mécaniques et électromécaniques conventionnels conçus principalement pour les mesures en laboratoire sont difficiles à intégrer dans l'environnement de contrôle et de surveillance. La méthodologie actuelle de test dans des laboratoires hors site n'est ni optimale ni coûteuse en raison des défis logistiques liés à l'expédition et des coûts fixes élevés. Les changements complexes intervenant à l'intérieur d'un moteur ou d'un compresseur ne peuvent souvent pas être déterminés à partir d'un échantillon d'huile de routine, car les données représentées par un tel échantillon représentent simplement un instantané de l'état de l'huile au moment du prélèvement de l'échantillon et que l'instrumentation conventionnelle peut être affectée par taux de cisaillement, température et autres variables.

Pourquoi le contrôle en temps réel de la viscosité de l'huile moteur est-il important?

La surveillance en temps réel en ligne et en temps réel de la viscosité de l'huile moteur présente plusieurs avantages motivants liés aux coûts, à l'environnement et à la logistique. Les points clés sont les suivants:

Avantages économiques: La majorité des échantillons d'huile analysés dans des laboratoires hors site sont considérés comme normaux. La surveillance en ligne de l'état de l'huile moteur et des lubrifiants en temps réel permet de multiplier les intervalles de vidange d'huile en fonction de l'état réel de l'huile moteur, entraînant ainsi des économies de coûts.

Avantages logistiques: L’analyse en ligne de la viscosité de l’huile réduirait le nombre d’échantillons envoyés aux laboratoires hors site et les coûts associés. Des résultats continus sur l'état de l'huile issus des analyses sur site réduiraient également la main-d'œuvre / les coûts d'expédition et les erreurs d'échantillonnage.

Temps de réponse plus rapides: Une analyse de la viscosité de l'huile in situ réduirait / éliminerait le délai entre l'échantillonnage et la réception d'une réponse du laboratoire.

Information précise: La tendance réelle des données en temps réel réside dans le fait qu’elle offre une fenêtre sur les contraintes transitoires sur un système de lubrification lorsqu’une machine subit divers cycles de fonctionnement et de fonctionnement. Les techniques de surveillance de la viscosité en temps réel permettent de quantifier les modifications des propriétés physiques du lubrifiant et de donner une lecture plus précise de l'état de l'huile, réduisant ainsi la consommation d'huile et fournissant le moyen de diagnostiquer une défaillance d'un composant.

Réduction des pannes et meilleures opérations: La connaissance de la viscosité en temps réel offre un avantage significatif pour la mesure du vieillissement de l'huile, de la pénétration de contaminants lors d'opérations commerciales et pour la prévention des défaillances mécaniques naissantes dues à la perte des propriétés de lubrification de l'huile. Les changements transitoires dus à la combustion du carburant ou à l'interaction du réfrigérant, au fur et à mesure que la charge et les conditions environnementales changent, peuvent être capturés, ce qui permet d'évaluer les données de viscosité de l'huile tout au long de sa durée de vie opérationnelle.

Environnement: L'utilisation de l'huile peut être optimisée grâce à des systèmes de surveillance en ligne, ce qui permet de réduire le gaspillage, ce qui est bon pour l'environnement.

Optimiser la conception du moteur:

  • Par rapport à l'approche indirecte consistant à utiliser lesdits paramètres pour estimer l'état de l'huile en utilisant des algorithmes, une surveillance en temps réel de la viscosité de l'huile moteur permettrait d'obtenir une image réelle de l'état de l'huile, permettant ainsi de détecter d'éventuelles pannes de moteur ou états anormaux. Cela permettrait d'évaluer l'état de l'huile uniquement sur la base des propriétés physiques de l'huile elle-même.
  • Avec la surveillance de la viscosité en temps réel, les effets de la conception du moteur sur la viscosité de l'huile peuvent être mesurés directement, fournissant ainsi plus de données aux concepteurs de moteurs et aux fabricants de lubrifiants.
  • La conception des systèmes d'alimentation en carburant pour les moteurs diesel et à essence peut également grandement bénéficier de la mesure de la viscosité de l'huile moteur. Certains des paramètres d'économie de carburant les plus importants sont difficiles et coûteux à mesurer. Cependant, la dilution du carburant et la formation de sous-produits de combustion peuvent être facilement observées en surveillant l'évolution de la viscosité de l'huile en temps réel.
  • La surveillance en temps réel de l'état de l'huile peut quantifier l'évolution des propriétés du lubrifiant en fonction de la durée de fonctionnement du moteur et des niveaux de contamination, et identifier les causes potentielles de toute modification détectée des propriétés de l'huile.

Solutions Rheonics

La mesure automatisée de la viscosité en ligne en temps réel est essentielle pour la surveillance de l'état de l'huile. Rheonics propose les solutions suivantes, basées sur un résonateur à torsion équilibré, pour le contrôle et l'optimisation de processus dans la surveillance en temps réel de l'état de l'huile moteur:

  1. En ligne Viscosité des mesures: Rhéonique SRV est un dispositif de mesure de viscosité en ligne à large plage avec mesure de température de fluide intégrée et capable de détecter les changements de viscosité dans n'importe quel flux de processus en temps réel.
  2. En ligne Viscosité et densité des mesures: Rhéonique SRD est un instrument de mesure simultané en ligne de la densité et de la viscosité avec mesure de la température du fluide intégrée. Si la mesure de la densité est importante pour vos opérations, SRD est le meilleur capteur pour répondre à vos besoins, avec des capacités opérationnelles similaires à celles du SRV ainsi que des mesures de densité précises.

 

La mesure automatisée de la viscosité en ligne via SRV ou un SRD élimine les variations dans les techniques de prélèvement d'échantillons et de laboratoire utilisées pour la mesure de la viscosité par les méthodes traditionnelles. Le capteur est situé en ligne de sorte qu'il mesure en permanence la viscosité du lubrifiant (et la densité en cas de DDR). L'utilisation d'un SRV / SRD en temps réel permet de contrôler la qualité de l'huile, d'améliorer la productivité et d'accroître les marges bénéficiaires. Les deux capteurs ont un facteur de forme compact pour une installation OEM simple et ultérieure. Ils ne nécessitent aucune maintenance ou reconfiguration. Les deux capteurs offrent des résultats précis et reproductibles, quel que soit le lieu ou le lieu de montage, sans avoir besoin de chambres spéciales, de joints en caoutchouc ou de protections mécaniques. N'utilisant aucun consommable, SRV et SRD sont extrêmement faciles à utiliser.

Facteur de forme compact, pas de pièces mobiles et ne nécessite aucun entretien

Les SRV et SRD de Rheonics ont un facteur de forme très réduit pour une installation OEM simple et ultérieure. Ils permettent une intégration facile dans tout flux de processus. Ils sont faciles à nettoyer et ne nécessitent aucun entretien ni reconfiguration. Leur faible encombrement permet l'installation Inline dans n'importe quelle ligne de processus, évitant ainsi tout espace supplémentaire ou tout besoin en matière d'adaptateur.

Haute stabilité et insensible aux conditions de montage: toute configuration possible

Les SRV et SRD de Rheonics utilisent un résonateur coaxial breveté unique, dans lequel deux extrémités des capteurs se tordent dans des directions opposées, annulant ainsi les couples de réaction sur leur montage et les rendant ainsi totalement insensibles aux conditions de montage et aux débits d'encre. Ces capteurs peuvent facilement faire face à une relocalisation régulière. L'élément capteur se trouve directement dans le fluide, sans boîtier spécial ni cage de protection requise.

Relevés instantanés précis des conditions d'huile - Vue d'ensemble complète du système et contrôle prédictif

Le logiciel de Rheonics est puissant, intuitif et facile à utiliser. La viscosité de l'encre en temps réel peut être surveillée sur un ordinateur. Plusieurs capteurs sont gérés à partir d’un seul tableau de bord réparti dans l’usine. Aucun effet de la pulsation de pression du pompage sur le fonctionnement du capteur ou la précision de la mesure. Insensible aux chocs, aux vibrations ou aux conditions d'écoulement.

Installation facile et aucune reconfiguration / recalibration nécessaire

Remplacez les capteurs sans remplacer ou reprogrammer l'électronique, remplacez les capteurs et l'électronique sans aucune mise à jour du micrologiciel ou changement de coefficient d'étalonnage. Montage facile. Se visse dans le filetage NPT ¾ ”du raccord de ligne d'encre. Pas de chambres, joints toriques ou joints. Facilement enlevé pour le nettoyage ou l'inspection. SRV disponible avec bride et connexion tri-clamp pour un montage et un démontage faciles.

Basse consommation énergétique

Alimentation CC 24V avec une consommation de courant inférieure à 0.1 A en fonctionnement normal

Temps de réponse rapide et viscosité compensée en température

L'électronique ultra-rapide et robuste, associée à des modèles informatiques complets, fait des dispositifs Rheonics l'un des plus rapides et des plus précis du secteur. SRV et SRD fournissent des mesures en temps réel et précises de la viscosité (et de la densité pour les SRD) toutes les secondes et ne sont pas affectées par les variations de débit!

Large capacité opérationnelle

Les instruments Rheonics sont conçus pour effectuer des mesures dans les conditions les plus difficiles. SRV dispose de la plage opérationnelle la plus large du marché des viscosimètres à process en ligne:

  • Plage de pression jusqu'à 5000 psi
  • Plage de température de -40 à 200 ° C
  • Plage de viscosité: 0.5 cP à 50,000 cP

SRD: Instrument unique, triple fonction - viscosité, température et densité

Le SRD de Rheonics est un produit unique qui remplace trois instruments différents pour les mesures de viscosité, de densité et de température. Il élimine la difficulté de co-localiser trois instruments différents et fournit des mesures extrêmement précises et reproductibles dans les conditions les plus difficiles.

Obtenir des informations précises sur la qualité de l'huile par des mesures directes, réduire les coûts et améliorer la productivité

Intégrez un SRV / SRD dans la ligne de processus pour planifier les intervalles de vidange de manière optimale et réaliser des économies de coûts significatives. Comparées à l'approche indirecte consistant à utiliser des algorithmes pour prédire l'état réel, les mesures de la viscosité de l'huile permettraient d'obtenir une image réelle de l'état de l'huile, ce qui permettrait de détecter d'éventuelles défaillances du moteur ou des états anormaux. Et au bout du compte, cela contribue à de meilleurs résultats et à un meilleur environnement!

Conception et technologie de capteur supérieures

Des composants électroniques sophistiqués et brevetés de la génération 3rd pilotent ces capteurs et évaluent leur réponse. SRV et SRD sont disponibles avec des raccords de process standard tels que like ”NPT et 1” permettant aux opérateurs de remplacer un capteur de température existant dans leur chaîne de traitement par SRV / SRD, fournissant ainsi des informations précieuses et exploitables sur les fluides de process, telles que la viscosité, en plus d'une mesure précise. de température en utilisant un Pt1000 intégré (DIN EN 60751 classe AA, A, B disponible).

Électronique construite pour répondre à vos besoins

Disponible à la fois dans un boîtier de transmetteur antidéflagrant et dans un montage sur rail DIN compact, le système électronique du capteur permet une intégration aisée dans les canalisations de processus et dans les armoires d'équipement des machines.

 

Facile à intégrer

Les multiples méthodes de communication analogiques et numériques implémentées dans l'électronique du capteur permettent une connexion simple et directe à des automates industriels et à des systèmes de contrôle.

 

Conformité ATEX et IECEx

Rheonics propose des capteurs de sécurité intrinsèque certifiés ATEX et IECEx pour une utilisation dans des environnements dangereux. Ces capteurs sont conformes aux exigences essentielles de sécurité et de santé relatives à la conception et à la construction des équipements et des systèmes de protection destinés à être utilisés dans des atmosphères potentiellement explosives.

Les certifications intrinsèquement sûres et antidéflagrantes détenues par Rheonics permettent également de personnaliser un capteur existant, ce qui permet à nos clients d’éviter le temps et les coûts associés à l’identification et au test d’une solution de remplacement. Des capteurs personnalisés peuvent être fournis pour les applications nécessitant une unité allant jusqu'à plusieurs milliers d'unités. avec des délais de plusieurs semaines.

Rhéonique SRV & SRD sont tous deux certifiés ATEX et IECEx.

Certifié ATEX (2014 / 34 / EU)

Les capteurs à sécurité intrinsèque certifiés ATEX de Rheonics sont conformes à la directive ATEX 2014/34 / UE et sont certifiés pour la sécurité intrinsèque à Ex ia. La directive ATEX spécifie les exigences minimales et essentielles liées à la santé et à la sécurité pour protéger les travailleurs employés dans des atmosphères dangereuses.

Les capteurs certifiés ATEX de Rheonics sont reconnus pour une utilisation en Europe et dans le monde. Toutes les pièces certifiées ATEX sont marquées «CE» pour indiquer la conformité.

Certifié IECEx

Les capteurs à sécurité intrinsèque de Rheonics sont certifiés par IECEx, la Commission électrotechnique internationale, pour la certification aux normes relatives aux équipements destinés à être utilisés dans des atmosphères explosives.

Il s’agit d’une certification internationale qui garantit la conformité en matière de sécurité pour une utilisation dans des zones dangereuses. Les capteurs Rheonics sont certifiés pour la sécurité intrinsèque à Ex i.

Implémentation

Installez directement le capteur dans votre flux de processus pour effectuer des mesures de viscosité et de densité en temps réel. Aucune ligne de dérivation n'est requise: le capteur peut être immergé en ligne, le débit et les vibrations n'affectent pas la stabilité et la précision de la mesure. Optimisez le processus de prise de décision en fournissant des tests répétés, consécutifs et cohérents sur le fluide.

Sélection d'instruments rhéoniques

Rheonics conçoit, fabrique et commercialise des systèmes innovants de détection et de surveillance de fluides. Fabriqués avec précision en Suisse, les viscosimètres en ligne de Rheonics possèdent la sensibilité requise par l'application et la fiabilité nécessaire pour survivre dans un environnement d'exploitation difficile. Résultats stables - même dans des conditions de flux défavorables. Aucun effet de perte de charge ou de débit. Il convient également aux mesures de contrôle de la qualité en laboratoire.

Produit (s) suggéré (s) pour l'application

• Large plage de viscosité - surveillez le processus complet
• Mesures répétables dans les fluides newtoniens et non newtoniens, fluides monophasés et multiphasés
• Construction entièrement en métal (acier inoxydable 316L)
• Mesure de la température du fluide intégrée
• Facteur de forme compact pour une installation simple dans des lignes de processus existantes
• Facile à nettoyer, aucun entretien ni reconfiguration nécessaire

• Instrument unique pour la mesure de la densité de process, de la viscosité et de la température
• Mesures répétables dans les fluides newtoniens et non newtoniens, fluides monophasés et multiphasés
• Construction entièrement en métal (acier inoxydable 316L)
• Mesure de la température du fluide intégrée
• Facteur de forme compact pour une installation simple dans des tuyaux existants
• Facile à nettoyer, aucun entretien ni reconfiguration nécessaire

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