חיישן זרימה למעקב אחר פלויד הידרוקולי בציוד בנייה כבד

חיישן זרימה למעקב אחר פלויד הידרוקולי בציוד בנייה כבד

מערכות הידרולקיות הן עמוד השדרה של ציוד בנייה כבד, כוח התנועה של מקהלות, בולדוזרים, מטעני עומסים, ערניים וציונים.רשתות בלחץ גבוה אלה מסתמכות על זרימה נוזלית מדויקת כדי לייצר את הכוחות הדרושים לחפירה, הרמת והובלת עומסים מסיביים.כאשר זרימת הנוזל הידראולי נפגעת, טיפות ציוד, צריכת דלק עולה, ואת הסיכון של עלייה קטסטרופלית הם חיישנים שאינם חשופים, כדי למנוע את התכונות של מערכות בקרה מודרניות.

מה הם חיישנים של זרימה?

חיישן זרימה הוא מכשיר אלקטרוני המדורג את השיעור שבו נוזל הידראולי עובר דרך צינור או hose. זה ממיר את התנועה הפיזית של נוזל לתוך אות חשמלי שניתן לקרוא על ידי בקר, המוצג על לוח נתונים, או מחובר לניתוח. חיישני זרימה הם מרכיב חיוני של ניטור מבוסס מצב כי הם מספקים אינדיקציה ישירה של מערכת בריאות: שינויים בדרגה גבוהה של אותות כגון דליפות, דליפות, חסימת, חסימת או עקיפה, שינויים.

חייזרי זרימה עבור מערכות הידראוליות זמינים במספר טכנולוגיות, כל אחת מהן עם כוחות התואמים לסביבה הקשה של ציוד בנייה:

חיישן Turbine Flows

חיישנים אלה מכילים רוטטור קטן המושעה במסלול הנוזל.As נוזל זורם מעבר לרוטב, הוא מסתובב בקצב של קצב זרימה. A מגנטי או חיישן אפקט מסדרון ממיר את המהירות הסבבית לתוך אות תדר. חיישנים Turbine מציעים דיוק גבוה על טווח זרימה רחב והם זולים יחסית.

מגנטי (Electromagnetic) Flowחיישנים

ידוע גם כמגמטרים, חיישנים אלה משתמשים בשדה מגנטי כדי לגרום למתח בנוזל הידראולי המוליכים.המתח הוא פרופורציה ישירה למהירות זרימת הדם. מגמטרים אין חלקים נעים, מה שהופך אותם חסינים ללבוש מהריסות, והם מייצרים ירידה בלחץ רשלני.הם עובדים היטב עם נוזלי או מולקווס מזוהמים, אבל הם דורשים את הנוזלים יש התנהגות חשמלית מינימלית, אשר רוב השמנים הידראוליים נפגשים.

חיישנים של זרימה אולטרה סגול

חיישנים אולטרה סאונד לשלוח גלי קול גבוה באמצעות מודלים נוזלי.זמן זמן למדוד את ההבדל בזמן נסיעה כאשר הדבורה עוברת עם ונגד הזרם, בעוד דוגלר מודלים לקפץ אותות חלקיקים או בועות בנוזל.חיישנים אלה clamp על מחוץ צינורות, כך שהם לא ליצור קשר עם נוזל, ביצוע פשוט והימנעות מכל סיכון זיהום.

סוגים אחרים

מפלס זרימה של הילוך להשתמש הילוכים רוטטים כי מלכודות נפח מוגדר של נוזל לסיבוב, לייצר רכבת הדופק עבור זרימה נמוכה מאוד או יישומים עתירי גבוה. חיישנים קוריוליס מודדים זרימה המונית ישירות והם מדויקים מאוד, אבל הם גדולים ויקרים יותר, להגביל את השימוש שלהם בציוד נייד.

למה מעקב אחר חומרים של Fluid Flow Matters

מערכות הידרוקוליות נועדו לפעול בתוך סובלנות זרימה הדוקה.אפילו סטייה קטנה יכולה להיות בעלת השפעות מקטנות על ביצועים, בטיחות, ועלויות הפעלה.

גילוי מוקדם

דליפות חיצוניות ברורות, אבל הדלפות פנימיות - כוויות פאסט, שסתום spool, או טבעות piston - יכולות ללכת ללא פתור עד יעילות לסבול. ירידה הדרגתית בקצב זרימה (בעוד מהירות המשאבה נשאר קבוע) לעתים קרובות אותות דליפה פנימית. גילוי מוקדם מאפשר תיקונים להיות מתוכנן במהלך זמן השבתה במקום לאחר התמוטטות.

המונחים:

משאבה הידראולית חייבת לספק קצב זרימה עקבי במהירות נתונה.חיישנים שעוקבים אחר זרימה נגד משאבה RPM יכולים לזהות משאבה ללבוש לפני שהיא גורמת לכישלון מוחלט. ירידה בזרימת מהירות מתמדת מצביע על כך שהנקה פנימית נפתחה, צמצום יעילות נפחית.הצבת משאבה מוקדם הוא הרבה פחות יקר מאשר החלפת מנוע או שידור פגומים על ידי פסולת הידראולית.

אזהרות חסימת וזיהום

קרישי מסנן, מגבלות שסתום או היווצרות קרח במזג אוויר קר יכולים להגביל את זרימת חיישני הזרם לזהות חסמי זרימה אלה כהפחתה פתאומית או הדרגתית בקצב זרימה.אם המערכת מצוידת במסנן בחזרה, חיישן זרימה במורד הזרם של המסנן יכול להזהיר את המפעיל כאשר הפילטר זקוק לחיוב, המונע עקפות וזיהום.

מערכת יעילות וחיסכון בדלק

מערכות ציוד כבדות הידראוליות לצרוך כוח מנוע משמעותי.כאשר זרימה היא חסימת או משאבות הן לא יעילות, המנוע חייב לעבוד קשה יותר, שריפת יותר דלק.לעקוב אחר זרימה מסייעת לזהות את היעילות הללו. מפעילי יכול להתאים הגדרות throttle או לעבור למצבים זרימה נמוכה כאשר כוח מלא אינו צורך, צמצום ישיר צריכת הדלק.

תחזוקה חיזויית שדרלינג

מגמות זרימה לאורך זמן מהוות את הבסיס לתחזוקה חיזויית.במקום להחליף רכיבים בלוח לוח שנה קבוע, צוותי תחזוקה יכולים לבסס החלטות על מצב הציוד בפועל.גישה זו, המכונה תחזוקה מבוססת תנאים, מפחיתה את חילוף החומרים מיותרים, מורידה את עלויות המלאי, וממקסימה את חיי הרכיב.לדוגמה, חיישן זרימה המציג ירידה עקבית של 2% בחודש עלול לגרום בדיקה של שלושה חודשים, לא מיד.

יישומים בציוד בנייה כבד

חיי חייזרי זרימה משמשים בטווח המלא של מכונות בנייה, מעומסים קטנים של סקיד לפריבים גדולים.היישומים הנפוצים ביותר כוללים:

המונחים

למאגרים יש מעגלים הידראוליים מרובים: נדנדה, בום, זרוע, דלי וטיולים. Flow חיישניים על פלט המשאבה הראשי ועל בנקים שסתום בודדים עוזרים לפקח על הביצועים של כל פונקציה.אופרות יכולות לראות אם המנוע נדנדה הוא עקף או אם חותמות הדלינדר דולפות. חלק מהמקטעים המודרניים משלבים נתונים זרימה עם עומסים שליטה כדי לייעל בזמן אמת.

בולדוזרים

בולדוזרים מסתמכים על מעלית להב הידראולית וטהוטה, כמו גם על חיישני ripper. Flow על מעגל הלהב לזהות אם הלהב נסחף למטה, המציין שסתום או גלימות גלילה. Flow גם לאפשר למפעיל להתאים את מהירות הלהב לתנאי אדמה שונים, שיפור הדיוק השדרוג.

קריין ופלטפורמת עבודה אווירית

בטיחות היא רבת ערך בהרמת ציוד. Flowחיישנים לפקח הן על מעגלי פעולה והן על בטיחות, כגון הרחבה חיצונית ובלום winch.אם זרימת מעגל בטיחות יורדת מתחת לסף, המערכת יכולה לנעול תנועה עד בדיקה.זה מונע טיפות עומס בלתי מאוישות או הפסקות קצה.

מטענים וגלגלים

מכונות גלגלים יש כונן הידראולי וניווט מעגלים. Flow חיישניים על מערכת ההנעה הידרוסטטית עוזרים לזהות את ללבוש שידור.בעומסי גלגל אקספרס, זרימת נתונים מסייעת בקידוד שליטה בדרכי הנשימה וצמצום החלקה של הצמיגים.

משאבות קונקטר

משאבות קונדוקטיות מטפלות בסדקים חודרים בלחץ גבוה.חיידקים לפקח על קצב זרימה קונקרטית כדי למנוע התקעות ולהבטיח מיקום עקבי. חיישני זרימה מגנטיים מועדפים כאן בגלל הסובלנות שלהם לתוכן מוצק גבוה.

היתרונות של חיישן זרימה

בטיחות מוגברת

כישלונות הידרוקוליים יכולים להיות מסוכנים.התחילה או שסתום כושל יכול לגרום לתנועה בלתי מבוקרת של רכיבים כבדים. Flowחיישנים המזהים ירידה פתאומית בזרימה (למציין קרע של שואה) עלולה לגרום להפסקת חירום או שסתום בטיחותי קרוב לפני שפציעה מתרחשת. in Forestry mulchers וציוד ההריסה, מערכות כאלה מתחייבות על ידי כמה תקני בטיחות.

צמצום עלויות הפחתת ה-Dlocktime והתיקון

זמן השבתה לא מתוכנן באתר עבודה יכול לעלות אלפי דולרים לשעה - הרבה יותר מאשר מחיר של חיישן. על ידי לתפוס בעיות מוקדם, חייזרי זרימה הופכים כישלונות קטסטרופליים פוטנציאליים לתיקוני קטינים.מחקר אחד שפורסם על ידי חברת כוח פלויד הבין-לאומית מצא כי ניטור מבוסס מצב מופחת תיקונים הידראוליים מופחתים על ידי 40% ומשאבת חיים מורחבים על ידי 30% בציוד מובל כדור הארץ.

שיפור המוצר

כאשר מפעיל יודע כי המערכת ההידראולית בריאה, הם יכולים לדחוף את המכונה למלוא יכולתה ללא חשש נזק.נתוני זרימה המוצגים במונית נותן משוב בזמן אמת על כמה קשה המערכת עובדת.זה עוזר למפעיל תפוקה של המכונה למשרה, הימנעות עומס יתר או קידוד המנוע.

מחיר נמוך של בעלות

חיים של רכיב ארוך יותר, פחות שינויים שמן (כי מסננים מוחלפים על בסיס מצב, לא זמן), וצריכת דלק נמוכה יותר תורמת בעלות הכוללת נמוכה יותר.מערכת חיישן זרימה אחת יכולה לשלם לעצמה בתוך חודשים כאשר נעשה שימוש בצי של 10 מכונות או יותר.

שיקולים של התקנה ואינטגרציה

שילוב מוצלח של חיישני זרימה לתוך ציוד בנייה דורש תכנון זהיר:

בחירת המיקום הנכון

יש להציב חיישנים בצנרת ישר רץ עם מספיק upstream ו downstream חלקים ישר כדי להבטיח פרופיל זרימה יציבה (בדרך כלל 10 קוטרים במעלה הזרם ו 5 מטה הזרם). להימנע ההתקנה ליד מרפקים, שסתום, או משאבה שקעים שבו זעזוע יכול להשפיע על קריאה.

תאימות

נוזלים הידרוקוליים משתנים באופן נרחב: שמן מינרלים, esters biodegradable, תערובת מים גליקול.החומרים רטובים יש להתאים את הנוזל כדי למנוע קורוזיה או נפיחות. עבור יישומים עתיריים גבוהים (above 80 ° C), להשתמש רכיבים sphire-Harded או נירוסטה פלדה.

המונחים: Telematics

חיישנים Analog (4–20 mA או 0-10 V) הם סטנדרטיים, אבל מערכות טלמטיות רבות מקבלות כעת פרוטוקולים CAN אוטובוס או Ethernet.נתוני החיישן הזרמים צריכים להיות ממוזגים עם פרמטרים אחרים - לחץ טהור, טמפרטורה, מנוע RPM, מיקום GPS - כדי לספק תמונה מלאה של בריאות מכונה.פלטפורמות מבוססות ענן מחברות כמו FLT:0Directusirdusof:1 (אשר סמכויות) יכולות להזהיר נתונים לניתוח נתונים ועדכונים אלה.

הגנת הסביבה

ציוד בנייה פועל בבוץ, גשם, שלג ואבק. Flow חיישני צריך להיות מותקן עם IP67 או מחברים מדורגים גבוה יותר, ואת כבל צריך להיות מאובטח הרחק מן החלקים נעים. עבור חיישנים clamp-on אודיו, להבטיח את פני הצינור נקי וחופשי של חלודה לפני הצמדת הנגר.

אתגרים ומגבלות

אין חיישן מושלם.אתגרים נפוצים בעת שימוש בחיישנים זרימה במערכות הידראוליות כוללים:

• (FLT:0)Viscosity וריאציות: FLT:1 מתחיל לגרום לערעור גבוה, אשר יכול להפחית את קריאה זרימה גם כאשר תפוקת משאבה היא נורמלית.
• (FLT:0) אזהרה ושעת חירום: FIRLT:1 בועות אוויר בנוזל גורם קריאה לא נכונה, במיוחד בחיישנים קוליים דופלר.
• (FLT:0) מחסומים: FLT:1 משאבות פיסטוטון לייצר זרימה בתדירות הטבעית שלהם.יש חיישנים מסוימים לא יכולים בממוצע הדופק המהיר הזה, המוביל אותות רועשים.
• (FLT:0) לעומת תפיסה ערכית: בעלים קטנים של ציוד אחד יכול להסס להשקיע בחיישנים.

מגמות עתידיות: חיישנים חכמים ותיאומים דיגיטליים

הדור הבא של ציוד בנייה יהיה להסתמך יותר ויותר על נתונים מחיישנים זורמים עם אינטליגנציה מלאכותית. 3 מגמות מעצבות את העתיד:

מערכות הערכה עצמית

חיישנים משולבים יאפשרו למערכת הידראולית לזהות את הפגמים שלה ואפילו לוגיקה שסתום מחדש להמשיך לפעול במצב לימפ-בית.לדוגמה, אם חיישן זרימה מזהה דליפה גדולה במעגל הפריחה, הבקר יכול לבודד את המעגל הזה ולהקטין את זרימת העובר כדי לאפשר למאגר לנהוג במיקום בטוח.

תאומים דיגיטליים עבור מערכות הידרוקוליות

תאום דיגיטלי הוא מודל וירטואלי של המערכת הפיזית המשתמשת בנתונים של חיישן כדי לדמות התנהגות.תצלומי חיישן הם קלטות מפתח.מהנדסים יכולים להפעיל תרחישים "מה אם" מבלי לגעת במכונה, כגון חיזוי ההשפעה של משאבה מובשת על זמן מחזור.זה מאפשר תזמון תחזוקה חיזוי חודשים מראש.

5G ו-Frexit Surreci Monitoring

עם רולט של רשתות תאיות 5G, נתוני זרימה בזמן אמת מכל המכונות בצי ניתן לזרם אל לוח המחוונים המרכזי של מנהלי הצי לקבל הודעות מיידיות של אנומליות - ירידה פתאומית במכונה #5 עשויה להיות צורך בשינוי מסנן מחר. חברות כמו FLT:0MobileyeFLT:1 (כיום חלק של אינטל) ליישם כלי רכב דומה לבטיחות, ואותו עקרונות זורמים לתוך ציוד כבד כגון:0F2F2t:0.

בחירת חיישן זרימה עבור הצי שלך

כאשר בוחרים חיישן זרימה, יש לשקול את הגורמים האלה:

• (ב) ,0) ,Flow טווח: 1 (FLT:1) בחר חיישן אשר טווח רחב טווח מכסה את הזרם הצפוי עם לפחות 20% חדר ראש.
• טווח התפוצה:0 (Viscosity טווח:FLT:1 Turbine מטר עובד הכי טוב עבור שמן בין 10 ל 100 cSt; מאגמטר מטפל בכל קוצר רוח.
• (FLT:0) דיוקנות: 1FLT עבור רוב יישומי ניטור, ±2% מהקריאה מספיק.
• פרוטוקול:0Output: 1 J1939 (המומון בציוד כבד) או אנלוגי לבקרים ישנים יותר.
• (FLT:0) אישורים: חפש IP / דירוגים NEMA המתאימים לשימוש חיצוני והסמכת ATEX אופציונלית לאטמוספירה נפץ (למשל, משאיות דלק).

יצרנים מובילים כגון:0 (HYDACFIRLT:1), ;2ifm אלקטרוניתFLT 3: 3, ו-FLT:4Oliver GroupFLT:5 מציעים מוצרים שתוכננו במיוחד עבור יישומים הידראוליים רבים מציעים טמפרטורה משולבת וחיישנים לחץ בחבילה אחת, צמצום המורכבות של ההתקנה.

מסקנה

חיישני זרימה אינם עוד תוספות אופציונליות עבור ציוד מתוחכם; הם כלים חיוניים לניהול הבריאות ויעילות של מערכות הידראוליות במכונות בנייה כבדות. על ידי מתן תובנה בזמן אמת על תנועה נוזלית, הם מאפשרים זיהוי מוקדם של דליפות, ללבוש, וחסימת אשר יוביל אחרת לשעות השבת יקר.הנתונים שהם מייצרים תומכים באסטרטגיות תחזוקה חיזוי כי להפחית את ההשקעה הכוללת של בעלות ולשפר את בטיחות העבודה.