Introductie
Een van de grootste innovatie- en R&D-gebieden in de auto-industrie is de conditiebewaking van motorolie. Systemen voor conditiebewaking van motorolie hebben een snelle ontwikkeling doorgemaakt om de degradatiegraad van motorsmeermiddelen te bepalen en zo onnodig vermogensverlies en onderhoudskosten te verminderen. Er bestaat een dringende behoefte om de oliekwaliteit op aanvraag te bepalen en aanvullende informatie over de olieconditie te verstrekken. Er zijn verschillende motiverende voordelen vanuit kosten-, milieu- en logistiek oogpunt om de middelen voor smeermiddelbewaking te verbeteren en deze uiterst betrouwbaar te maken.

Aanvraag
Motorsmeermiddelen zijn complexe en hoogontwikkelde vloeistoffen die een verscheidenheid aan beschermende en functionele taken uitvoeren - ze zorgen voor een hydrodynamische film tussen bewegende componenten, waaronder warmteafgifte, suspensie van verontreinigingen, zuurneutralisatie en het voorkomen van corrosie, enzovoort. Smeerolie in verbrandingsmotoren wordt blootgesteld aan verschillende belastingen, afhankelijk van de brandstofkwaliteit, omgevingsomstandigheden en de bedrijfsparameters die de fysische en chemische eigenschappen veranderen en uiteindelijk verslechteren. Om een motorstoring te voorkomen, moet de olie worden ververst voordat deze zijn beschermende eigenschappen verliest. Tegelijkertijd is een onnodige olieverversing om milieu- en economische redenen ongewenst. Om het olieverversingsinterval optimaal te plannen, moet de feitelijke fysische en chemische toestand van de olie worden bewaakt. De toestand van de motorolie geeft inzicht in de actuele toestand van de motor en ondersteunt daarmee het vroegtijdig opsporen van mogelijke motorstoringen.
Viscositeit wordt beschouwd als een van de belangrijkste parameters voor de smeereigenschappen van olie en de opname ervan in online monitoringsystemen wordt door verschillende studies aanbevolen. Chemische olieverslechtering (bijvoorbeeld door oxidatie) gaat doorgaans gepaard met een toename van de viscositeit, terwijl mechanische slijtage ("kraken" van organische ketenmoleculen) en brandstofverdunning leiden tot een afname van de viscositeit. Kennis van de viscositeit in realtime biedt daarom aanzienlijke voordelen bij het meten van de veroudering van olie, het binnendringen van verontreinigingen tijdens commerciële activiteiten en het voorkomen van beginnende mechanische storingen als gevolg van verlies van smeereigenschappen.
Uitdagingen bij traditionele oliemonitoringtechnieken
In de praktijk wordt motorolie met een constant tijds- of kilometerinterval ververst volgens de aanbevelingen van de smeerolieproducenten of OEM's. Deze olieverversingsmethode is niet gebaseerd op de werkelijke olietoestand van de specifieke motor en kan worden vervangen voordat het einde van zijn levensduur wordt bereikt of nadat zijn levensduur is overschreden. Dit is oneconomisch, omdat het een verspilling is en ook de motor verslechtert.

Bij sommige smeermiddelbewakingstechnieken worden dergelijke flexibele olieverversingsintervallen bepaald door continue bewaking van karakteristieke motor- en rijparameters (zoals bijvoorbeeld gereden afstand, snelheid en olietemperatuur). Het juiste olieverversingsinterval wordt vervolgens geschat door middel van bijbehorende algoritmen die deze parameters verwerken. Deze algoritmen zijn empirisch ontwikkeld door middel van uitgebreide veldstudies. De algoritmen gebruiken deze parameters in principe om de olieconditie op een indirecte manier te schatten. Deze technieken bewaken de fysische eigenschappen van het smeermiddel niet direct, waardoor kritieke problemen zoals brandstofverontreiniging over het hoofd kunnen worden gezien. Overmatige verontreiniging van het smeermiddel kan leiden tot dramatische veranderingen in de smeermiddeleigenschappen, waardoor het smeermiddel zijn vereiste functies niet kan vervullen. Idealiter zou de evaluatie van de olieconditie echter uitsluitend gebaseerd moeten zijn op parameters die rechtstreeks in de olie zelf worden gemeten.
Conventionele mechanische en elektromechanische viscositeitsmeters, die primair ontworpen zijn voor laboratoriummetingen, zijn moeilijk te integreren in de controle- en monitoringomgeving. De huidige testmethoden in externe laboratoria zijn niet optimaal en duur vanwege de logistieke uitdagingen van transport en hoge vaste kosten. De complexe veranderingen die zich in een motor of compressor voordoen, kunnen vaak niet worden afgeleid uit een routinematig oliemonster, omdat de gegevens die een dergelijk monster vertegenwoordigt slechts een momentopname zijn van de conditie van de olie op het moment dat het monster wordt genomen. Bovendien kan de conventionele instrumentatie worden beïnvloed door afschuifsnelheid, temperatuur en andere variabelen.
Waarom is realtime viscositeitsbewaking van motorolie belangrijk?
Er zijn verschillende motiverende voordelen verbonden aan online realtime viscositeitsmonitoring van motorolie, vanuit kosten-, milieu- en logistiek oogpunt. De belangrijkste punten zijn:
Economische voordelen: De meeste oliemonsters die in externe laboratoria worden geanalyseerd, worden als normaal beschouwd. Online monitoring van de conditie van de motorolie/smeermiddelen in realtime resulteert in langere olieverversingsintervallen, aangepast aan de actuele staat van de motorolie, wat resulteert in kostenbesparingen.
Logistieke voordelen: On-line olie viscositeitsanalyse zou het aantal monsters dat naar off-site laboratoria wordt gestuurd, en de daarmee gepaard gaande kosten verminderen. Continue olietoestandoutputs van analyses ter plaatse zouden ook de arbeidskosten / verzendkosten en bemonsteringsfouten verminderen.
Snellere responstijden: In-situ olie viscositeitsanalyse zou de vertraging tussen bemonstering en het ontvangen van een reactie van het laboratorium verminderen / elimineren.
Precieze informatie: De werkelijke waarde van realtime datatrends is dat het inzicht biedt in de transiënte spanningen op een smeersysteem tijdens verschillende bedrijfscycli. Realtime viscositeitsbewakingstechnieken kwantificeren veranderingen in de fysische eigenschappen van het smeermiddel en geven een nauwkeurigere meting van de olieconditie, waardoor het olieverbruik wordt verlaagd en componentstoringen kunnen worden gediagnosticeerd.
Minder storingen en betere bewerkingen: Kennis van de viscositeit in realtime biedt een aanzienlijk voordeel bij het meten van veroudering van olie, het binnendringen van verontreinigingen tijdens commerciële activiteiten en het voorkomen van beginnende mechanische storingen als gevolg van verlies van olie-smeringseigenschappen. Veranderingen van voorbijgaande aard als gevolg van brandstofverbranding of interactie van koelmiddel, zoals belasting en omgevingscondities veranderen, kunnen worden vastgelegd, waardoor de viscositeit van de olie kan worden geëvalueerd gedurende de operationele levensduur.
Milieu: Door online controlesystemen kan het olieverbruik worden gemaximaliseerd. Dit leidt tot minder verspilling, wat goed is voor het milieu.
Optimaliseer motorontwerp:
- Vergeleken met de indirecte aanpak waarbij deze parameters worden gebruikt om de olieconditie te schatten met behulp van algoritmen, zou realtime viscositeitsmonitoring van motorolie een realistisch fysiek beeld opleveren van de olieconditie, waardoor mogelijke naderende motorstoringen of abnormale toestanden kunnen worden gedetecteerd. Dit zou een evaluatie van de olieconditie mogelijk maken, uitsluitend gebaseerd op de fysieke eigenschappen van de olie zelf.
- Met realtime viscositeitsbewaking kunnen de effecten van het motorontwerp op de viscositeit van de olie direct worden gemeten. Dit levert motorontwerpers en smeermiddelenfabrikanten meer gegevens op.
- Het ontwerp van brandstofsystemen voor zowel diesel- als benzinemotoren kan ook sterk profiteren van het meten van de viscositeit van motorolie. Sommige van de belangrijkste parameters voor brandstofverbruik zijn moeilijk en duur te meten. Brandstofverdunning en de vorming van verbrandingsproducten kunnen echter eenvoudig worden waargenomen door veranderingen in de viscositeit van de olie in realtime te monitoren.
- Met realtime controle van de olieconditie kunt u kwantificeren hoe de eigenschappen van smeermiddelen veranderen afhankelijk van de bedrijfstijd van de motor en de mate van verontreiniging. Ook kunt u mogelijke oorzaken voor gedetecteerde veranderingen in de olie-eigenschappen identificeren.
Rheonics' Oplossingen
Geautomatiseerde, realtime in-line viscositeitsmeting is essentieel voor het bewaken van de olieconditie. Rheonics biedt de volgende oplossingen, gebaseerd op een gebalanceerde torsieresonator, voor procesbesturing en -optimalisatie bij realtime motorolieconditiebewaking:
- In lijn viscositeit afmetingen: Rheonics' SRV is een is een breed bereik, in-line viscositeitsmeetapparaat met ingebouwde vloeistoftemperatuurmeting en is in staat om viscositeitsveranderingen in elke processtroom in realtime te detecteren.
- In lijn Viscositeit en dichtheid afmetingen: Rheonics' SRD is een in-line simultaan meetinstrument voor dichtheid en viscositeit met ingebouwde vloeistoftemperatuurmeting. Als dichtheidsmeting belangrijk is voor uw activiteiten, is SRD de beste sensor om aan uw behoeften te voldoen, met operationele mogelijkheden die vergelijkbaar zijn met de SRV, samen met nauwkeurige dichtheidsmetingen.
Geautomatiseerde in-line viscositeitsmeting via een SRV of een SRD elimineert de variaties in monstername en laboratoriumtechnieken die bij traditionele methoden voor viscositeitsmeting worden gebruikt. De sensor is in-line geplaatst, zodat hij continu de viscositeit van het smeermiddel meet (en de dichtheid in geval van een SRD). Het gebruik van een SRV/SRD voor realtime olieconditiebewaking kan de productiviteit verbeteren en de winstmarges verhogen. Beide sensoren hebben een compacte vormfactor voor eenvoudige OEM- en retrofit-installatie. Ze vereisen geen onderhoud of herconfiguratie. Beide sensoren bieden nauwkeurige, herhaalbare resultaten, ongeacht hoe of waar ze worden gemonteerd, zonder dat speciale kamers, rubberen afdichtingen of mechanische bescherming nodig zijn. De SRV en SRD gebruiken geen verbruiksartikelen en zijn daarom uiterst eenvoudig te bedienen.
Compacte vormfactor, geen bewegende delen en vereisen geen onderhoud
Rheonics' SRV en SRD hebben een zeer kleine vormfactor voor eenvoudige OEM- en retrofit-installatie. Ze maken een eenvoudige integratie in elke processtroom mogelijk. Ze zijn gemakkelijk schoon te maken en vereisen geen onderhoud of herconfiguratie. Ze hebben een kleine footprint waardoor inline-installatie in elke proceslijn mogelijk is, waardoor extra ruimte of adaptervereisten worden vermeden.
Hoge stabiliteit en ongevoelig voor montageomstandigheden: elke configuratie mogelijk

Rheonics SRV en SRD maken gebruik van een unieke gepatenteerde coaxiale resonator, waarbij twee uiteinden van de sensoren in tegengestelde richtingen draaien, waardoor reactiekoppels op hun montage worden geëlimineerd en ze dus volledig ongevoelig worden voor montageomstandigheden en inktstroomsnelheden. Deze sensoren kunnen een regelmatige verplaatsing gemakkelijk aan. Het sensorelement zit direct in de vloeistof, zonder dat er een speciale behuizing of beschermende kooi nodig is.
Directe nauwkeurige uitlezingen van de oliecondities - Compleet systeemoverzicht en voorspellende controle

Rheonics'software is krachtig, intuïtief en gemakkelijk te gebruiken. Realtime inktviscositeit kan op een computer worden gevolgd. Meerdere sensoren worden beheerd vanuit één dashboard, verspreid over de fabrieksvloer. Geen effect van drukpulsatie door pompen op de werking van de sensor of de meetnauwkeurigheid. Onaangetast door schokken, trillingen of stromingsomstandigheden.
Eenvoudige installatie en geen herconfiguraties / herkalibraties nodig
Vervang sensoren zonder elektronica te vervangen of te herprogrammeren, drop-in vervangingen voor zowel sensor als elektronica zonder enige firmware-updates of wijzigingen in de kalibratiecoëfficiënt. Eenvoudige montage. Wordt in ¾” NPT-schroefdraad in de inktleidingfitting geschroefd. Geen kamers, O-ring afdichtingen of pakkingen. Gemakkelijk te verwijderen voor reiniging of inspectie. SRV verkrijgbaar met flens en tri-clamp aansluiting voor eenvoudige montage en demontage.
Laag energieverbruik
24V DC-voeding met minder dan 0.1 A stroomopname tijdens normaal bedrijf
Snelle reactietijd en temperatuur gecompenseerde viscositeit
Ultrasnelle en robuuste elektronica, gecombineerd met uitgebreide computermodellen, zorgen ervoor Rheonics apparaten een van de snelste en meest nauwkeurige in de branche. SRV en SRD geven elke seconde realtime, nauwkeurige metingen van de viscositeit (en dichtheid voor SRD) en worden niet beïnvloed door variaties in de stroomsnelheid!
Brede operationele mogelijkheden
Rheonics'instrumenten zijn gebouwd om metingen te doen in de meest uitdagende omstandigheden. SRV heeft het breedste operationele assortiment op de markt voor inline procesviscometers:
- Drukbereik tot 5000 psi
- Temperatuurbereik van -40 tot 200 ° C
- Viscositeitsbereik: 0.5 cP tot 50,000 cP
SRD: één instrument, drievoudige functie - Viscositeit, temperatuur en dichtheid
Rheonics'SRD is een uniek product dat drie verschillende instrumenten voor viscositeits-, dichtheids- en temperatuurmetingen vervangt. Het elimineert de moeilijkheid van het naast elkaar plaatsen van drie verschillende instrumenten en levert extreem nauwkeurige en herhaalbare metingen onder de zwaarste omstandigheden.
Zorg voor nauwkeurige informatie over de oliekwaliteit door directe metingen, verlaag de kosten en verhoog de productiviteit
Integreer een SRV / SRD in de proceslijn om olieverversingsintervallen optimaal in te plannen en aanzienlijke kostenbesparingen te realiseren. Vergeleken met de indirecte benadering van het gebruik van algoritmen om de werkelijke toestand te voorspellen, zouden olieviscositeitsmetingen een echt fysiek beeld van de olietoestand opleveren, waardoor mogelijke naderende motorstoringen of abnormale toestanden kunnen worden gedetecteerd. En uiteindelijk draagt het bij aan een beter resultaat en een beter milieu!
Superieur sensorontwerp en -technologie
Geavanceerde, gepatenteerde elektronica van de derde generatie drijft deze sensoren aan en evalueert hun reactie. SRV en SRD zijn verkrijgbaar met industriestandaard procesaansluitingen zoals ¾” NPT en 3” Tri-clamp waardoor operators een bestaande temperatuursensor in hun proceslijn kunnen vervangen door SRV/SRD, wat zeer waardevolle en bruikbare procesvloeistofinformatie oplevert, zoals viscositeit, naast een nauwkeurige temperatuurmeting met behulp van een ingebouwde Pt1000 (DIN EN 60751 klasse AA, A, B beschikbaar) .
Elektronica gebouwd om aan uw behoeften te voldoen
De sensorelektronica is beschikbaar in zowel een explosieveilige transmitterbehuizing als een DIN-railmontage met een kleine vormfactor en maakt een eenvoudige integratie in procespijpleidingen en in apparatuurkasten van machines mogelijk.


Eenvoudig te integreren
Meerdere analoge en digitale communicatiemethoden die in de sensorelektronica zijn geïmplementeerd, maken het aansluiten op industriële PLC- en besturingssystemen eenvoudig en eenvoudig.
ATEX- en IECEx-naleving
Rheonics biedt intrinsiek veilige sensoren gecertificeerd door ATEX en IECEx voor gebruik in gevaarlijke omgevingen. Deze sensoren voldoen aan de essentiële gezondheids- en veiligheidseisen met betrekking tot het ontwerp en de constructie van apparatuur en beveiligingssystemen bedoeld voor gebruik in potentieel explosieve atmosferen.
De intrinsiek veilige en explosieveilige certificeringen van Rheonics maakt het ook mogelijk om een bestaande sensor aan te passen, waardoor onze klanten de tijd en kosten kunnen vermijden die gepaard gaan met het identificeren en testen van een alternatief. Er kunnen op maat gemaakte sensoren worden geleverd voor toepassingen waarbij één tot duizenden eenheden nodig zijn; met doorlooptijden van weken versus maanden.
Rheonics SRV & SRD zijn beide ATEX- en IECEx-gecertificeerd.


Implementatie

Installeer de sensor rechtstreeks in uw processtroom om realtime viscositeits- en dichtheidsmetingen te doen. Er is geen omloopleiding vereist: de sensor kan in-line worden ondergedompeld, de stroomsnelheid en trillingen hebben geen invloed op de meetstabiliteit en nauwkeurigheid. Optimaliseer het besluitvormingsproces door herhaalde, opeenvolgende en consistente tests op de vloeistof te leveren.

Rheonics Instrumentselectie
Rheonics ontwerpt, produceert en verkoopt innovatieve vloeistofdetectie- en monitoringsystemen. Precisie gebouwd in Zwitserland. Rheonics'in-line viscometers hebben de gevoeligheid die vereist wordt door de toepassing en de betrouwbaarheid die nodig is om te overleven in een zware werkomgeving. Stabiele resultaten – zelfs onder ongunstige stromingsomstandigheden. Geen effect van drukval of debiet. Het is evenzeer geschikt voor kwaliteitscontrolemetingen in het laboratorium.
Voorgestelde product (en) voor de toepassing
• Breed viscositeitsbereik - bewaak het volledige proces
• Herhaalbare metingen in zowel Newtoniaanse als niet-Newtoniaanse vloeistoffen, eenfase en meerfase vloeistoffen
• Volledig metalen (316L roestvrij staal) constructie
• Ingebouwde vloeistoftemperatuurmeting
• Compacte vormfactor voor eenvoudige installatie in bestaande proceslijnen
• Eenvoudig schoon te maken, geen onderhoud of herconfiguraties nodig
• Eén instrument voor meting van procesdichtheid, viscositeit en temperatuur
• Herhaalbare metingen in zowel Newtoniaanse als niet-Newtoniaanse vloeistoffen, eenfase en meerfase vloeistoffen
• Volledig metalen (316L roestvrij staal) constructie
• Ingebouwde vloeistoftemperatuurmeting
• Compacte vormfactor voor eenvoudige installatie in bestaande leidingen
• Eenvoudig schoon te maken, geen onderhoud of herconfiguraties nodig

