Przejdź do treści
Monitorowanie stanu oleju silnikowego w czasie rzeczywistym

Wprowadzenie

Jednym z największych obszarów innowacji i badań i rozwoju w przemyśle motoryzacyjnym jest monitorowanie stanu oleju silnikowego. Szybki rozwój systemów monitorowania stanu oleju silnikowego pozwolił na określenie poziomu degradacji środka smarnego w silniku, co zredukuje niepotrzebne straty mocy i koszty konserwacji. Istnieje pilna potrzeba natychmiastowego określania jakości oleju i dostarczania uzupełniających informacji o jego stanie. Ulepszenie metod monitorowania środka smarnego i zwiększenie jego niezawodności niesie ze sobą szereg korzyści, wynikających z perspektywy kosztów, środowiska i logistyki.

Zastosowanie

Smary silnikowe to złożone i wysoce zaawansowane technicznie płyny, które spełniają różnorodne zadania ochronne i funkcjonalne - zapewniają film hydrodynamiczny między ruchomymi elementami, w tym rozprowadzanie ciepła, zawieszanie zanieczyszczeń, neutralizację kwasów, zapobieganie korozji i tak dalej. Olej smarny w silnikach spalinowych jest narażony na różne obciążenia w zależności od jakości paliwa, warunków otoczenia i parametrów pracy, które zmieniają jego właściwości fizyko-chemiczne, a ostatecznie ulegają degradacji. Aby uniknąć awarii silnika, olej należy wymienić, zanim straci swoje właściwości ochronne. Jednocześnie niepotrzebna wymiana oleju jest niepożądana ze względów środowiskowych i ekonomicznych. Aby optymalnie zaplanować okresy wymiany oleju, należy monitorować rzeczywisty stan fizyczny i chemiczny oleju. Stan oleju silnikowego zapewnia wgląd w rzeczywisty stan silnika, a tym samym wspomaga wczesne wykrywanie możliwych awarii silnika.

Lepkość jest uważana za jeden z najważniejszych parametrów określających właściwości smarne oleju, a jej uwzględnienie w systemach monitorowania on-line zostało zalecone w wielu badaniach. Zazwyczaj chemiczne pogorszenie jakości oleju (np. w wyniku utleniania) wiąże się ze wzrostem lepkości, podczas gdy zużycie mechaniczne („pękanie” cząsteczek łańcuchów organicznych) i rozcieńczenie paliwa prowadzą do spadku lepkości. Dlatego też znajomość lepkości w czasie rzeczywistym zapewnia znaczące korzyści w zakresie pomiaru starzenia się oleju, wnikania zanieczyszczeń podczas eksploatacji komercyjnej oraz zapobiegania początkowym awariom mechanicznym spowodowanym utratą właściwości smarnych oleju.

Wyzwania związane z tradycyjnymi technikami monitorowania ropy naftowej

W powszechnej praktyce olej silnikowy zmienia się w stałym przedziale czasu lub przebiegu zgodnie z zaleceniami producentów lub producentów OEM olejów smarowych. Ta metoda wymiany oleju nie jest oparta na rzeczywistym stanie oleju konkretnego silnika i może zostać wymieniona przed upływem okresu użytkowania lub po przekroczeniu okresu użytkowania. Jest to nieekonomiczne, ponieważ będzie marnotrawstwem, a także pogorszy silnik.

W niektórych technikach monitorowania smarów, takie elastyczne okresy między wymianami oleju są określane poprzez ciągłe monitorowanie charakterystycznych parametrów silnika i jazdy (takich jak np. przejechany dystans, prędkość i temperatura oleju). Prawidłowy okres między wymianami oleju jest następnie szacowany za pomocą odpowiednich algorytmów przetwarzających te parametry. Algorytmy te są opracowywane empirycznie, w drodze szeroko zakrojonych badań terenowych. Algorytmy te wykorzystują te parametry do pośredniej oceny stanu oleju. Techniki te nie monitorują bezpośrednio właściwości fizycznych środka smarnego, dlatego krytyczne problemy, takie jak zanieczyszczenie paliwa, mogą zostać przeoczone. Nadmierne zanieczyszczenie środka smarnego może prowadzić do drastycznych zmian jego właściwości, uniemożliwiając mu spełnianie wymaganych funkcji. Jednak w idealnym przypadku ocena stanu oleju powinna opierać się wyłącznie na parametrach mierzonych bezpośrednio w samym oleju.

Konwencjonalne wiskozymetry mechaniczne i elektromechaniczne, przeznaczone głównie do pomiarów laboratoryjnych, są trudne do zintegrowania ze środowiskiem sterowania i monitorowania. Obecna metodologia badań w laboratoriach zewnętrznych nie jest optymalna i kosztowna ze względu na wyzwania logistyczne związane z transportem i wysokie koszty stałe. Złożonych zmian zachodzących wewnątrz silnika lub sprężarki często nie da się określić na podstawie rutynowej próbki oleju, ponieważ dane reprezentowane przez taką próbkę odzwierciedlają jedynie chwilowy obraz stanu oleju w momencie pobrania próbki, a na konwencjonalne urządzenia mogą wpływać szybkość ścinania, temperatura i inne zmienne.

Dlaczego monitorowanie lepkości oleju silnikowego w czasie rzeczywistym jest ważne?

Monitorowanie lepkości oleju silnikowego online w czasie rzeczywistym niesie ze sobą szereg korzyści motywacyjnych, wynikających z perspektywy kosztów, środowiska i logistyki. Oto najważniejsze punkty:

Korzyści ekonomiczne: Większość próbek oleju analizowanych w laboratoriach zewnętrznych uznaje się za prawidłowe. Monitorowanie stanu oleju/środków smarnych w czasie rzeczywistym online pozwala na wydłużenie okresów między wymianami oleju, dostosowanych do jego rzeczywistego stanu, co przekłada się na oszczędności.

Zalety logistyczne: Analiza lepkości oleju w trybie online zmniejszyłaby liczbę próbek wysyłanych do laboratoriów zewnętrznych i związane z tym koszty. Ciągłe dane wyjściowe dotyczące stanu oleju z analiz przeprowadzanych na miejscu zmniejszyłyby również koszty pracy / koszty wysyłki i błąd pobierania próbek.

Krótszy czas reakcji: Analiza lepkości oleju in situ zmniejszyłaby / wyeliminowała opóźnienie między pobraniem próbki a otrzymaniem odpowiedzi z laboratorium.

Dokładna informacja: Prawdziwą wartością trendów danych w czasie rzeczywistym jest to, że zapewniają one wgląd w przejściowe obciążenia układu smarowania w trakcie różnych cykli pracy i obciążenia maszyny. Techniki monitorowania lepkości w czasie rzeczywistym pozwalają kwantyfikować zmiany właściwości fizycznych środka smarnego i zapewniają dokładniejszy odczyt stanu oleju, zmniejszając w ten sposób zużycie oleju i umożliwiając diagnozowanie awarii podzespołów.

Mniejsze awarie i lepsze operacje: Znajomość lepkości w czasie rzeczywistym zapewnia znaczące korzyści w zakresie pomiaru starzenia się oleju, wnikania zanieczyszczeń podczas operacji handlowych i zapobiegania początkowej awarii mechanicznej z powodu utraty właściwości smarnych oleju. Przejściowe zmiany spowodowane spalaniem paliwa lub oddziaływaniem czynnika chłodniczego, wraz ze zmianą obciążenia i warunków środowiskowych, można zarejestrować, umożliwiając ocenę danych lepkości oleju przez cały okres jego eksploatacji.

Środowisko: Maksymalne wykorzystanie ropy naftowej można uzyskać dzięki systemom monitorowania on-line, co skutkuje zmniejszeniem strat, co jest korzystne dla środowiska.

Zoptymalizuj projekt silnika:

  • W porównaniu z pośrednim podejściem polegającym na wykorzystaniu wspomnianych parametrów do szacowania stanu oleju za pomocą algorytmów, monitorowanie lepkości oleju silnikowego w czasie rzeczywistym pozwoliłoby uzyskać rzeczywisty obraz stanu oleju, umożliwiając wykrycie ewentualnych zbliżających się awarii silnika lub stanów nieprawidłowości. Umożliwiłoby to ocenę stanu oleju wyłącznie na podstawie jego właściwości fizycznych.
  • Dzięki monitorowaniu lepkości w czasie rzeczywistym można bezpośrednio mierzyć wpływ konstrukcji silnika na lepkość oleju, co pozwala konstruktorom silników i producentom środków smarnych uzyskać więcej danych.
  • Projektowanie układu paliwowego, zarówno w silnikach Diesla, jak i benzynowych, może być również bardzo korzystne dzięki pomiarom lepkości oleju silnikowego. Niektóre z najważniejszych parametrów zużycia paliwa są trudne i kosztowne do zmierzenia. Jednak rozcieńczanie paliwa i powstawanie ubocznych produktów spalania można łatwo obserwować, monitorując zmiany lepkości oleju w czasie rzeczywistym.
  • Monitorowanie stanu oleju w czasie rzeczywistym pozwala określić, jak właściwości środka smarnego zmieniają się w zależności od czasu pracy silnika i poziomu zanieczyszczeń, a także zidentyfikować potencjalne przyczyny wszelkich wykrytych zmian właściwości oleju.

Rheonics' Rozwiązania

Zautomatyzowany pomiar lepkości w czasie rzeczywistym ma kluczowe znaczenie dla monitorowania stanu oleju. Rheonics oferuje następujące rozwiązania oparte na zrównoważonym rezonatorze skrętnym, umożliwiające kontrolę i optymalizację procesów monitorowania stanu oleju silnikowego w czasie rzeczywistym:

  1. In-line Lepkość pomiary: Rheonics" SRV jest szerokopasmowym, wbudowanym urządzeniem do pomiaru lepkości z wbudowanym pomiarem temperatury płynu i jest w stanie wykrywać zmiany lepkości w dowolnym strumieniu procesu w czasie rzeczywistym.
  2. In-line Lepkość i gęstość pomiary: Rheonics" SRD jest równoległym przyrządem do pomiaru gęstości i lepkości z wbudowanym pomiarem temperatury płynu. Jeśli pomiar gęstości jest ważny dla twoich operacji, SRD jest najlepszym czujnikiem, który zaspokoi twoje potrzeby, z możliwościami operacyjnymi podobnymi do SRV wraz z dokładnymi pomiarami gęstości.

 

Zautomatyzowany pomiar lepkości in-line za pomocą SRV lub SRD eliminuje różnice w pobieraniu próbek i technikach laboratoryjnych, które są stosowane do pomiaru lepkości tradycyjnymi metodami. Czujnik jest umieszczony in-line, dzięki czemu stale mierzy lepkość środka smarnego (i gęstość w przypadku SRD). Wykorzystanie SRV/SRD do monitorowania stanu oleju w czasie rzeczywistym może zwiększyć produktywność i marżę zysku. Oba czujniki mają kompaktową obudowę, co ułatwia instalację OEM i modernizację. Nie wymagają konserwacji ani rekonfiguracji. Oba czujniki oferują dokładne i powtarzalne wyniki, niezależnie od sposobu i miejsca montażu, bez konieczności stosowania specjalnych komór, uszczelek gumowych ani zabezpieczeń mechanicznych. SRV i SRD są niezwykle łatwe w obsłudze, bez konieczności stosowania materiałów eksploatacyjnych.

Kompaktowy kształt, brak ruchomych części i nie wymaga konserwacji

Rheonics' SRV i SRD mają bardzo małe wymiary, co ułatwia instalację OEM i modernizację. Umożliwiają łatwą integrację z dowolnym strumieniem procesu. Są łatwe w czyszczeniu i nie wymagają konserwacji ani ponownej konfiguracji. Mają niewielką powierzchnię, co pozwala na instalację Inline w dowolnej linii technologicznej, bez konieczności stosowania dodatkowej przestrzeni lub adaptera.

Wysoka stabilność i niewrażliwość na warunki montażu: Możliwa dowolna konfiguracja

Rheonics SRV i SRD wykorzystują unikalny, opatentowany rezonator współosiowy, w którym dwa końce czujników skręcają się w przeciwnych kierunkach, eliminując momenty reakcji podczas ich montażu, a tym samym czyniąc je całkowicie niewrażliwymi na warunki montażu i natężenie przepływu atramentu. Czujniki te z łatwością radzą sobie z regularną przeprowadzką. Element czujnika znajduje się bezpośrednio w płynie, bez konieczności stosowania specjalnej obudowy lub klatki ochronnej.

Natychmiastowe dokładne odczyty stanu oleju - Pełny przegląd systemu i sterowanie predykcyjne

RheonicsOprogramowanie jest potężne, intuicyjne i wygodne w użyciu. Lepkość atramentu można monitorować na komputerze w czasie rzeczywistym. Zarządzanie wieloma czujnikami odbywa się z jednego pulpitu nawigacyjnego rozmieszczonego po całej hali produkcyjnej. Brak wpływu pulsacji ciśnienia podczas pompowania na działanie czujnika i dokładność pomiaru. Odporny na wstrząsy, wibracje i warunki przepływu.

Łatwa instalacja i brak konieczności ponownej konfiguracji / ponownej kalibracji

Wymień czujniki bez wymiany lub przeprogramowania elektroniki, doraźne wymiany zarówno czujnika, jak i elektroniki, bez aktualizacji oprogramowania sprzętowego lub zmian współczynnika kalibracji. Łatwy montaż. Wkręca się w gwint ¾” NPT w złączce przewodu atramentowego. Żadnych komór, O-ring uszczelki lub uszczelki. Łatwe do usunięcia w celu czyszczenia lub kontroli. SRV dostępny z kołnierzem i tri-clamp złącze ułatwiające montaż i demontaż.

Niskie zużycie energii

Zasilacz 24 V DC o poborze prądu mniejszym niż 0.1 A podczas normalnej pracy

Krótki czas reakcji i lepkość kompensowana temperaturą

Ultraszybka i solidna elektronika w połączeniu z kompleksowymi modelami obliczeniowymi sprawia, że Rheonics urządzenia jedne z najszybszych i najdokładniejszych w branży. SRV i SRD umożliwiają dokładne pomiary lepkości (i gęstości w przypadku SRD) w czasie rzeczywistym co sekundę i nie mają na nie wpływu zmiany natężenia przepływu!

Szerokie możliwości operacyjne

RheonicsPrzyrządy są zbudowane tak, aby wykonywać pomiary w najtrudniejszych warunkach. SRV ma najszerszy zakres operacyjny na rynku wiskozymetrów procesowych inline:

  • Zakres ciśnienia do 5000 psi
  • Zakres temperatur od -40 do 200 ° C
  • Zakres lepkości: 0.5 cP do 50,000 XNUMX cP

SRD: Pojedynczy instrument, potrójna funkcja - Lepkość, temperatura i gęstość

Rheonics' SRD to unikalny produkt, który zastępuje trzy różne przyrządy do pomiarów lepkości, gęstości i temperatury. Eliminuje trudności związane ze zlokalizowaniem trzech różnych instrumentów i zapewnia niezwykle dokładne i powtarzalne pomiary w najtrudniejszych warunkach.

Uzyskaj dokładne informacje o jakości oleju poprzez bezpośrednie pomiary, obniż koszty i zwiększ produktywność

Zintegruj SRV / SRD z linią technologiczną, aby optymalnie zaplanować okresy wymiany oleju i osiągnąć znaczne oszczędności. W porównaniu z pośrednim podejściem polegającym na stosowaniu algorytmów do przewidywania stanu rzeczywistego, pomiary lepkości oleju dają prawdziwy obraz fizyczny stanu oleju, umożliwiając wykrycie możliwych zbliżających się awarii silnika lub stanów nienormalnych. A na koniec przyczynia się do lepszego wyniku i lepszego środowiska!

Doskonała konstrukcja i technologia czujnika

Zaawansowana, opatentowana elektronika trzeciej generacji steruje tymi czujnikami i ocenia ich reakcję. SRV i SRD są dostępne ze standardowymi przyłączami procesowymi, takimi jak ¾” NPT i 3” Tri-clamp umożliwiając operatorom wymianę istniejącego czujnika temperatury w linii technologicznej na SRV/SRD, dostarczając bardzo cennych i przydatnych informacji o płynie procesowym, takich jak lepkość, oprócz dokładnego pomiaru temperatury za pomocą wbudowanego czujnika Pt1000 (dostępna klasa AA, A, B DIN EN 60751) .

Elektronika zbudowana tak, aby pasowała do Twoich potrzeb

Dostępne w obudowie przetwornika w wykonaniu przeciwwybuchowym i niewielkim obudowie na szynę DIN, elektronika czujnika umożliwia łatwą integrację z rurociągami procesowymi i wewnątrz szaf urządzeń.

 

Łatwa integracja

Wiele analogowych i cyfrowych metod komunikacji zaimplementowanych w elektronice czujnika sprawia, że ​​podłączenie do przemysłowych sterowników PLC i systemów sterowania jest proste i proste.

 

Zgodność z ATEX i IECEx

Rheonics oferuje czujniki iskrobezpieczne z certyfikatami ATEX i IECEx do stosowania w środowiskach niebezpiecznych. Czujniki te spełniają zasadnicze wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy związane z projektowaniem i konstrukcją urządzeń i systemów ochronnych przeznaczonych do stosowania w przestrzeniach zagrożonych wybuchem.

Posiadane przez firmę certyfikaty iskrobezpieczności i przeciwwybuchowości Rheonics pozwala także na dostosowanie istniejącego czujnika, pozwalając naszym klientom uniknąć czasu i kosztów związanych z identyfikacją i testowaniem alternatywy. Można dostarczyć czujniki niestandardowe do zastosowań wymagających od jednej jednostki do tysięcy jednostek; z czasem realizacji wynoszącym tygodnie zamiast miesięcy.

Rheonics SRV & SRD posiadają zarówno certyfikat ATEX, jak i IECEx.

Certyfikat ATEX (2014/34 / UE)

RheonicsCzujniki iskrobezpieczne z certyfikatem ATEX są zgodne z dyrektywą ATEX 2014/34/UE i posiadają certyfikat iskrobezpieczeństwa Ex ia. Dyrektywa ATEX określa minimalne i zasadnicze wymagania związane z bezpieczeństwem i higieną pracy mające na celu ochronę pracowników zatrudnionych w niebezpiecznych atmosferach.

RheonicsCzujniki z certyfikatem ATEX są uznawane do użytku w Europie i na świecie. Wszystkie części posiadające certyfikat ATEX są oznaczone znakiem „CE” w celu wskazania zgodności.

certyfikat atex - wiskozymetry przeciwwybuchowe iskrobezpieczne mierniki gęstości - rheonics lepkość i gęstość

Certyfikat IECEx

RheonicsCzujniki iskrobezpieczne posiadają certyfikaty IECEx, Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej, potwierdzające zgodność z normami dotyczącymi sprzętu przeznaczonego do stosowania w atmosferach wybuchowych.

Jest to międzynarodowy certyfikat potwierdzający zgodność z wymogami bezpieczeństwa podczas stosowania w obszarach niebezpiecznych. Rheonics czujniki posiadają certyfikat iskrobezpieczeństwa Ex i.

certyfikat iec-iecex - wiskozymetry przeciwwybuchowe, iskrobezpieczne, gęstościomierze - rheonics lepkość i gęstość

Wdrożenie

Zainstaluj czujnik bezpośrednio w strumieniu procesowym, aby wykonywać pomiary lepkości i gęstości w czasie rzeczywistym. Nie jest wymagana linia obejściowa: czujnik można zanurzyć w linii, szybkość przepływu i wibracje nie wpływają na stabilność i dokładność pomiaru. Zoptymalizuj proces decyzyjny, zapewniając powtarzalne, kolejne i spójne testy płynu.

Rheonics Wybór instrumentu

Rheonics Projektuje, produkuje i wprowadza na rynek innowacyjne systemy pomiaru i monitorowania płynów. Precyzyjne wykonanie w Szwajcarii. RheonicsWiskozymetry in-line charakteryzują się czułością wymaganą w danym zastosowaniu i niezawodnością niezbędną do przetrwania w trudnych warunkach pracy. Stabilne wyniki – nawet w niekorzystnych warunkach przepływu. Brak wpływu spadku ciśnienia lub natężenia przepływu. Równie dobrze nadaje się do pomiarów kontroli jakości w laboratorium.

Sugerowane produkty do zastosowania

SRV

Wiskozymetr procesowy o szerokim zakresie działania

• Szeroki zakres lepkości - monitoruj cały proces
• Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
• Konstrukcja wykonana w całości z metalu (stal nierdzewna 316L)
• Wbudowany pomiar temperatury płynu
• Kompaktowy kształt dla łatwej instalacji w istniejących liniach technologicznych
• Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji

Gęstościomierz SRD z gwintem 3/4” NPT
SRD

Szeroki zakres wbudowanego miernika gęstości i lepkości procesu

• Pojedynczy przyrząd do pomiaru gęstości procesu, lepkości i temperatury
• Powtarzalne pomiary zarówno płynów newtonowskich, jak i nienewtonowskich, płynów jednofazowych i wielofazowych
• Konstrukcja wykonana w całości z metalu (stal nierdzewna 316L)
• Wbudowany pomiar temperatury płynu
• Kompaktowy kształt ułatwiający montaż w istniejących rurach
• Łatwy w czyszczeniu, nie wymaga konserwacji ani ponownej konfiguracji

Szukaj