Dobór odpowiednich czujników w układzie pomiarowym wymaga uwzględnienia zarówno właściwości medium, warunków pracy, jak i wymagań procesu, takich jak:

Powiązane firmy

• dokładność pomiaru, 
• szybkość reakcji,
• odporność na czynniki zewnętrzne. 

Wyzwania te sprawiają, że nawet pozornie prosty system pomiaru poziomu cieczy wymaga przemyślanego doboru komponentów i kompleksowego podejścia do projektowania układu.

W jednym z najnowszych projektów zespół firmy Aret opracował urządzenie do automatycznej kontroli i aplikacji środka konserwującego nanoszonego na detale, po operacji obróbki skrawaniem. Firma Aret od ponad dekady specjalizuje się w projektowaniu i wdrażaniu niestandardowych systemów automatyzacji procesów produkcyjnych, a w swoim portfolio ma zarówno modernizacje maszyn, jak i kompleksowe linie technologiczne.

W układzie filtracyjno-pompowym, pracującym w obiegu zamkniętym, kluczowa jest precyzyjna i niezawodna kontrola poziomu medium konserwującego. Preparat bazuje na oleju niskiej lepkości wzbogaconym dodatkami uszlachetniającymi, takimi jak: sulfoniany sodu i wapnia oraz sole kwasów karboksylowych i hydroksyaminy. Substancje te pełnią rolę inhibitorów korozji, stabilizatorów i detergentów. Dzięki nim środek równomiernie pokrywa powierzchnię metalu, długo zachowuje swoje właściwości i skutecznie chroni detale przed korozją. Nietypowy skład chemiczny medium sprawia jednak, że jego pomiar wymaga szczególnego podejścia, zarówno dla zachowania ciągłości procesu, jak i ochrony kluczowych elementów instalacji.

Projektowanie urządzenia wymagało uwzględnienia potencjalnego ryzyka, polegającego na tym, że zbyt niski poziom płynu mógłby zaburzyć równomierną aplikację konserwantu, co obniżyłoby jakość zabezpieczenia detali. Co więcej, całkowite opróżnienie zbiornika doprowadziłoby nawet do uszkodzenia pompy bocznokanałowej. Tym samym konieczne było stworzenie układu kontroli ilości płynu i zbudowanie zabezpieczenia, które w razie potrzeby przerwie pracę układu, chroniąc go przed awarią.

Opracowywane rozwiązanie musiało spełniać następujące kryteria:

• odporność na specyficzny skład medium;
• możliwość wizualnej kontroli poziomu płynu;
• natychmiastowe przerwanie pracy układu przy osiągnięciu założonego poziomu minimalnego (z możliwością przestawienia, jeśli parametry aplikacji nie będą zadowalające);
• szybki montaż i łatwość ewentualnego serwisu.

Inżynierowie z firmy Aret wybrali wskaźnik poziomu HCK w połączeniu z zestawem do elektrycznej kontroli poziomu cieczy SLCK.

Wskaźniki poziomu cieczy HCK

Kolumnowe wskaźniki poziomu z serii HCK należą do jednych z najbardziej uniwersalnych produktów tego typu na rynku. Charakteryzują się modułową budową i składają się z dwóch uchwytów przykręcanych do ścianki zbiornika za pomocą stalowych śrub. Pomiędzy uchwytami umieszczona jest rura (przez którą przepływa ciecz), aluminiowy ekran kontrastowy oraz osłona zabezpieczająca rurkę przed zniszczeniem. Połączenia wszystkich elementów zabezpieczone są uszczelnieniami . Modułowość wskaźników umożliwia wykonanie ich na dowolną długość, aż do 1500 mm.

Wskaźniki z serii HCK świetnie sprawdzają się w zastosowaniach, w których stosowanie tradycyjnych rozwiązań, ze względu na warunki pracy, jest niemożliwe lub nakłada wiele ograniczeń. Dzięki zastosowanym materiałom wskaźniki te mogą być wykorzystywane do pracy z najróżniejszymi roztworami, w szerokim zakresie temperatur i ciśnień. W zależności od wersji, wskaźniki HCK mogą pracować w środowisku wymagającym zwiększonej odporności na korozję i czynniki chemiczne. Mogą również posiadać czujniki kontroli poziomu i temperatury. Unikalną cechą wskaźników HCK jest możliwość tworzenia niemal dowolnych wykonań standardowych od jednej sztuki, poprzez łączenie dostępnych komponentów i konfigurowanie najbardziej optymalnego do danej aplikacji produktu. 

Elementami podlegającymi konfiguracji są:

• śruby, nakrętki i podkładki: od stali ocynkowanej (ZN), aż do stali w gatunku AISI 316 (A4);
• pierścienie uszczelniające: z gumy syntetycznej NBR lub kauczuku syntetycznego FKM typu VITON - w zależności od agresywności medium;
• rura poziomu cieczy: z transparentnego poliwęglanu (PC) lub z obojętnego chemicznie szkła borokrzemowego (GL);
• zdejmowana przezroczysta przednia osłona: z poliwęglanu (P) lub brak (NP – bez dodatkowego zabezpieczenia).

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Produkty

Zawias CFM-PC, który łączy mechanikę z elektryką

W konstrukcjach maszyn i urządzeń znaczenie ma każdy element – od największych podzespołów po najmniejsze detale. Zawiasy, choć często postrzegane jako komponenty czysto mechaniczne, mogą również pełnić funkcje zwiększające bezpieczeństwo i funkcjonalność całego systemu. Odpowiedzią na te wymagania jest nowość w ofercie Elesa+Ganter – zawias CFM-PC, który oprócz tradycyjnej roli umożliwia także przesyłanie prądu elektrycznego.

Produkty

Kule transportowe GN 509 od Elesa+Ganter – przemieszczanie we wszystkich kierunkach

Kule transportowe znane są w przemyśle od lat i stanowią podstawę wielu systemów przenośnikowych. Dzięki nim przy minimalnym wysiłku możemy przesuwać, obracać lub transportować różne elementy w dowolnym kierunku.

Uchwyty rury: z poliamidu (PA), lub polipropylenu (PP)

Ponadto istnieją jeszcze gotowe wersje standardowe, przeznaczone do zastosowań specjalnych:

• HCK-HT-GL – do pracy w wysokich temperaturach;
• HCK-PP do kontaktu z kwasami i zasadami;
• HCK-E, -S oraz -ES ze zintegrowanymi czujnikami poziomów i/lub sondami temperatury.

Zobacz film o wskaźnikach poziomu HCK 

Do urządzenia firmy Aret wybrano ostatecznie wskaźnik poziomu HCK.254-SST-M12-NBR-GL-P, który jest zbudowany z:

• rury ze szkła borokrzemowego umożliwia precyzyjną wizualną kontrolę poziomu cieczy i zapewnia brak reakcji chemicznych w kontakcie z mierzonym płynem;
• śruby i podkładki wykonanej ze stali nierdzewnej w gatunkach AISI 303 oraz AISI 304 gwarantującej wystarczającą odporność chemiczną na zastosowane substancje oraz czynniki zewnętrzne;
• uszczelnienie wykonane z gumy NBR, odporne na medium, zapewniające ciągłość pracy nawet do temp. 100°C;
• przezroczystej osłony z poliwęglanu, która dodatkowo chroni wskaźnik przed uderzeniami i zniszczeniem mechanicznym.

Zestaw do elektrycznej kontroli poziomu cieczy SLCK

Uzupełnieniem układu jest zewnętrzny zestaw SLCK z sondą pływakową w konfiguracji z kontaktronowym czujnikiem typu NC ("normally closed"), tj. w stanie początkowym obwód jest zamknięty).

Gdy poziom cieczy spada poniżej ustalonej wartości minimalnej, czujnik otwiera obwód elektryczny, a sterowanie natychmiast blokuje pracę urządzenia. Rozwiązanie to chroni pompę przed zatarciem i eliminuje ryzyko błędnego przebiegu procesu. Uchwyt może być przesuwany wzdłuż osi wskaźnika i blokowany w wymaganym położeniu za pomocą wkręta dociskowego, co pozwala na swobodne wybranie poziomu płynu, który ma wyzwalać zadziałanie czujnika i dokonanie ewentualnych korekt na bazie przeprowadzonych prób.

Wskaźnik HCK pełni więc w układzie funkcję kontrolną, a zestaw SLCK funkcję bezpieczeństwa. Razem tworzą prosty, lecz niezawodny system pomiaru i kontroli cieczy konserwującej. Dzięki temu udało się zrealizować wszystkie założenia projektowe:

• zminimalizować ryzyko awarii pompy,
• zapewnić równomierne nanoszenie środka antykorozyjnego,
• uprościć montaż i późniejszy serwis,
• zintegrować rozwiązanie ze sterowaniem maszyny.

Połączenie wskaźnika HCK-GL z czujnikiem SLCK-NC pozwoliło skutecznie rozwiązać problem kontroli poziomu nietypowego medium. Powstał układ pomiaru, który działa stabilnie, wymaga minimalnej obsługi i jednocześnie zabezpiecza instalację przed awarią. Całość pokazuje, że nawet w przypadku cieczy o nietypowym składzie można zbudować system prosty w konstrukcji, łatwy w serwisie i odporny na błędy operatorskie. 

Osiągnięcie tego efektu było możliwe dzięki zastosowaniu sprawdzonych komponentów Elesa+Ganter, które gwarantują zarówno niezawodność, jak i kompatybilność z wymaganiami przemysłowymi. Nasi doradcy techniczni służą wsparciem i pomogą płynnie przejść przez proces doboru właściwych elementów, a także dopasować je do specyfiki konkretnej aplikacji.

Źródło: Elesa+Ganter