Sledování čistoty a opotřebení pomocí moderní techniky měření částic

V kapalinových systémech je na olej nahlíženo jako na konstrukční prvek, který plní nejrůznější úlohy. Přenáší výkon, přebírá funkci mazání a hospodaření s teplem a transportuje nečistoty k filtrům. Ačkoli existuje spousta příčin výpadků kapalinových systémů, do hledáčku se vedle mechanické únavy nebo přetížení jednotlivých komponent dostává především stav oleje. A zde jsou hlavní příčinou opotřebení nebo poškození komponent částice.

Nežádoucí částice se mohou do systému dostat zvenčí, např. zavzdušňováním nebo těsněními, a nebo jsou vytvářeny uvnitř systému opotřebením dílů. Důsledkem kontaminace částicemi je zvýšené opotřebení, výpadky jednotlivých komponent a snížení výkonu a životnosti systému. Kontaminace oleje částicemi způsobuje provozovateli vysoké nákady na údržbu a opravy a proto by se pro udržení čistoty kapalinových systémů měly používat vysoce kvalitní filtry.

Pro další snížení nákladů je nezbytné včas rozpoznat zvýšené opotřebení a zabránit tak poškození nebo odstávce. K dispozici jsou různé snímače a přístroje pro měření částic, které umožňují efektivní a finančně nepříliš náročné sledování čistozy u téměř všech aplikací.

Vedle sledování opotřebení je stále větší oblastí použití měření a prokazování čistoty po proplachování a čištění systému. Zde se stále častěji požaduje výsledek měření k prokázání, že propláchnuté dílce nebo systémy skutečně splňují specifikované požadavky na čistotu. To řeší výrobci i uživatelé tím, že do svých filtračních zařízení integrují techniku meření částic a tak mohou každý jednotlivý proces čištění zdokumentovat.

Výrobci mohou pomocí pravidelného měření částic sledovat správné používání a servis zařízení a tak snižovat náklady v rámci záruky. Ze získaných informací lze v neposlední řadě vyvodit i potenciály pro optimalizaci konstrukce zařízení a tak vylepšovat i vlastní výrobky. Dále se používání techniky měření částic osvědčilo i jako nástroj vývoje pro posuzování opotřebení čerpadel, převodovek, ložisek atd. Zde lze měřit jak potřebnou čistotu kontrolního média, tak opotřebení komponent samotných.

Při rozhodování, jaká metoda je ke sledování nejlepší, stojí v popředí ekonomické úvahy. Zde hraje roli nejen analýza nákadů na jednotlivá měření, ale i zhodnocení rizika možného výpadku zařízení a nákladů na odstranění poruchy a odstávku.

Měření částic
Nejlepší poměr cena-výkon vykazují automatické snímače částic, které jsou schopny měřit online velikost a počet částic v reálném čase. Alternativní manuální operace, jako je např. mikroskopie nebo gravimetrie, jsou ve srovnání s měřením online pracné, chybné a nehospodárné.

Výhodou měření online ve srovnání s tradiční laboratorní analýzou je nejen jednoduchá manipulace a nižší celkové náklady, ale zejména průběžné monitorování počtu částic v reálném čase. Naměřené údaje nedzobrazují jen okamžitý stav, ale zachycují postupné změny a trendy. Díky tomu lze provádět předvídanou údržbu v závislosti na stavu oleje.

Přesnost samotné analýzy oleje záleží také na způsobu provedeného odběru vzorků a jejich vyhodnocení. Zvláště při vyhodnocování počtu částic může vést nesprávně provedený odběr ke značnému zkreslení výsledků měření. Přístroje pro automatické měření částic zaručují optimální opakovatelnost a tím porovnatelnost výsledků.

Čítače částic
Pro vysoce přesné měření znečištění oleje v laboratoři nebo v terénu jsou obzvláště vhodné přenosné čítače částic. V přístroji OPCount nabízí ARGO-HYTOS čítač částic nejnovější generace, který je koncipován pro použití u hydraulických strojů. Zabudovaná volumetrická komora, vybavená špičkovou měřící technikou, zaručuje přesné změření každé procházející částice.

Optické měření částic
Jako standardní postup pro měření částic online se prosadila metoda světelné extinkce (zastiňování) podle ISO 11500, protože vykazuje nízké náklady a vysokou spolehlivost.

Při této metodě se jednotlivé částice měří opticky v měřící komoře. Pokud se v ní žádné částice nenacházejí, dopadá světlo na fotodiodu bez překážek. Jakmile se v měřící komoře ocitne částice, zakryje světelný paprsek a tím je na protilehlou fotodiodu vrhán stín. Velikost tohoto stínu je přímo úměrná velikosti částice a umožňuje tak její vyhodnocení.

Poté se počet částic posuzuje ve vztahu k objemu měřené kapaliny a udává se jako koncentrace. Ta je vyhodnocována podle různých norem, které lze v měřícím přístroji navolit. Vedle nejběžnější normy ISO4406:1999 lze u přístrojů ARGO-HYTOS navolit ještě SAE AS 4059, GOST 17216 a NAS 1638.

Kromě měření online umožňuje vestavěné čerpadlo také měření vzorků z lahví, nebo přímo z nádrže. Přístroj lze přitom obsluhovat intuitivně pomocí dotykového displeje a komfortních profilů měření. Naměřené údaje a doplňkové informace o vzorku, jako např. teplota, viskozita nebo typ oleje, lze ukládat do paměti, přímo tisknout nebo přenášet. Příslušenství, potřebné k měření, lze velmi skladně deponovat přímo na přístroji, což usnadňuje manipulaci.

Čítač částic OPCount se často používá k běžnému sledování, ke kontrole kvality nebo k šetření v případě poruch. Umožňuje vybudování databází, s jejichž pomocí lze zpětně vysledovat historii oleje daného stroje. Z toho lze získat cenné informace o čistotě a stavu strojů. Doplňkově je možné připojit k čítači OPCount jeden ze snímačů stavu oleje řady LubCos firmy ARGO-HYTOS. Tak lze snímat další parametry, jako jsou teplota, vlhkost a kvalita oleje.

Monitor částic
V systémech, v nichž má měření částic probíhat trvale a automaticky, je přístroj vestavěn přímo do obvodu. Zde se doporučují kompaktní a robustní monitory částic, které lze do hydraulického systému snadno zaintegrovat.

Požadavky na stacionární nebo mobilní měření mohou být vysoké. Respektovat se přitom musí mimo jiné vysoké tlaky a teploty, nečistoty, vlhkost a vibrace. Robustní design měřící techniky je proto pro její permanentní funkci nezbytný. Všechny komponenty, jako např. zdroj světla, detektor nebo těleso musí proto splňovat vysoké technické požadavky. Monitor částic OPCom společnosti ARGO-HYTOS se stupněm el. krytí IP67 a vysokou odolností proti náhlým změnám a poruchám se hodí i pro náročné aplikace.

Osvědčenou oblastí používání měření částic online je sledování čistoty oleje v silně namáhaných průmyslových zařízeních jako jsou lisy nebo zařízení pro tlakové lití. Na obrázku dole je příklad měření částic během čištění zařízení pro tlakové lití. Stroj je čištěn mobilním filtračním agregátem s paralelní filtrací a zapisuje se zde koncentrace částic.

Indukční měření částic
Pro záznam ferromagnetických částic se používají indukční snímače, pracujících na principu měření indukčnosti. Jednou z cenově dostupných alternativ běžných detektorů kovových částic je snímač opotřebení OPCom FerroS, vyvinutý speciálně pro převodovky.

Snímač opotřebení OPCom FerroS funguje na principu magnetické zátky a zachycuje ferromagnetické částice pomocí permanentního magnetu. Cívka v hlavě snímače vyhodnocuje zachycené částice a vysílá signál přímo úměrný jejich množství. Při nepřetržitém měření je snímač automaticky pravidelně čištěn.

Osvědčený princip měření umožňuje snadnou integraci snímače přímo v systému. Přitom se nemusí, na rozdíl od srovnatelných snímačů, vytvářet žádný průtok.

Shrnutí
Použití moderní techniky měření částic umožňuje nové koncepty servisu a údržby, pomocí nichž lze prodloužit intervaly výměny oleje, včas rozponat problémy a snížit výpadky. Dnešní snímače zachytí změny velmi brzy a umožní tak včas rozpoznat opotřebení a poškození. Snadná aplikace a vysoká přidaná hodnota dělají proto ze snímačů částic osvědčený prostředek ke snižování provozních nákladů strojů a zařízení. 

More Technical Details about the products

Download Images