Ứng dụng của giám sát chất lượng khí nén theo ISO 8573

Đo chất lượng khí nén theo tiêu chuẩn ISO 8573

Khí nén là một phương tiện đắt tiền, nhưng cũng không thể thiếu trong sản xuất công nghiệp, tự động hóa. Do đó, điều quan trọng hơn hết là người sử dụng phải luôn theo dõi chất lượng của hệ thống khí nén của họ.

ISO 8573 là tiêu chuẩn được quốc tế công nhận nhằm xác định các tạp chất quan trọng nhất trong khí nén. Việc thực hiện tiêu chuẩn này hỗ trợ việc kiểm tra chính xác các tạp chất quan trọng nhất trong các hạt khí nén, nước, khí, vi sinh và dầu.

Tuy nhiên, một số phương pháp này yêu cầu mẫu phải được phân tích trong phòng thí nghiệm. Điều này luôn đi kèm với sự chậm trễ về thời gian và chỉ cung cấp cho khách hàng ảnh chụp nhanh trung bình trong khoảng thời gian đo lường và không phải lúc nào cũng thực tế.

Vậy làm cách nào để đo những tạp chất này trong điều kiện vận hành thực tế hàng ngày?

CS Instruments cung cấp các giải pháp tùy chỉnh này để giám sát cố định và di động. Một cảnh báo có thể được sử dụng để báo hiệu rằng hệ thống xử lý khí nén được yêu cầu thực hiện công việc bảo dưỡng (máy sấy và bộ lọc) để dầu, nước và các hạt không xâm nhập vào mạng lưới khí nén. Việc giảm thiểu này ngăn ngừa nguy cơ nhiễm bẩn các sản phẩm cuối cùng và tăng độ tin cậy của quy trình và tuổi thọ của các bộ phận khí nén.

ISO 8573 bao gồm các phần sau, dưới tiêu đề chung Khí nén:

Sử dụng cho khí nén:

  • Part 1: Tạp hất gây ô nhiễm và các cấp độ tinh khiết của khí nén
  • Part 2: Phương pháp kiểm tra hàm lượng aerosol dầu
  • Part 3: Phương pháp thử nghiệm để đo độ ẩm
  • Part 4: Phương pháp thử hàm lượng hạt rắn
  • Part 5: Phương pháp thử hàm lượng hơi dầu và dung môi hữu cơ
  • Part 6: Phương pháp thử hàm lượng chất gây ô nhiễm ở thể khí
  • Part 7: Phương pháp thử đối với hàm lượng vi sinh vật có thể gây ô nhiễm
  • Part 8: Phương pháp thử hàm lượng hạt rắn theo nồng độ khối lượng
  • Part 9: Phương pháp thử hàm lượng nước lỏng

ISO 8573-1:2010
Class

Dầu

Nước

Các hạt rắn

 

Tổng lượng dầu (dạng aerosol và dạng sương mù)

Điểm sương

Số lượng hạt tối đa trên m3

 

mg/ m3

0,1 - 0,5 μm

0,5 - 1 μm

1 - 5 μm

 

0

Phù hợp với đặc điểm kỹ thuật của người sử dụng thiết bị, yêu cầu nghiêm ngặt hơn so với cấp 1

1

0,01

<= -70 °C

<= 20.000

<= 400

<= 10

 

2

0,1

<= -40 °C

<= 400.000

<= 6.000

<= 10

 

3

1

<= -20 °C

-

<= 90.000

<= 1.000

 

4

5

<= +3 °C

-

-

<= 10.000

 

5

-

<= +7 °C

-

-

<= 100.000

 

6

-

<= +10 °C

-

-

-

 

7

-

-

-

-

-

 

8

-

-

-

-

-

 

9

-

-

-

-

-

 

x

-

-

-

-

-

 

 

Trong bài này, chúng tôi sẽ tập trung vào các phương pháp nội tuyến để phát hiện aerosol dầu, độ ẩm và các hạt (bao gồm cả chất gây ô nhiễm vi sinh) trên cơ sở liên tục.

Hàm lượng aerosol dầu

Xem xét ISO 8573-2, có các phương pháp thử nghiệm khác nhau được phép đo hàm lượng sol khí dầu.

Bảng sau đây được lấy từ tài liệu tiêu chuẩn ISO 8573-2. Các phương pháp đo tương ứng với một mẫu thời gian. Do đó, kết quả có thể được sử dụng để xác nhận.

Tham số

phương pháp A - Full flow

phương pháp B - Full flow

phương pháp B2 - Partial flow

Phạm vi ô nhiễm

1 mg/m3 to 40 mg/m3

0,001 mg/m3 to 10 mg/m3

0,001 mg/m3 to 10 mg/m3

Max. velocity in filter

See 7.1.2.10

1 m/s

1 m/s

Sensitivity

0,25 mg/m3

0,001 mg/m3

0,001 mg/m3

Accuracy

± 10% of actual value

± 10% of acutal value

± 10% of actual value

Max. Temperature

100 C°

40 C°

40 C°

Testing time (typical)

50 h bis 200 h

2 min bis 10 h

2 min bis 10 h

Filter construction

Coalescing line filter

Three-layer membrane

Three-layer membrane

 

Đối với các phép đo trực tuyến, sẽ cho phép người dùng đọc liên tục, cũng là dấu hiệu của các điều kiện ô nhiễm cao điểm, các phương pháp hiện đại như công nghệ cảm biến PID đang được sử dụng. Các cảm biến này cung cấp phép đo hơi dầu lâu dài, chính xác cao bằng cách sử dụng phương pháp dò ion quang (PID).

Các cảm biến có thể dễ dàng kết nối với hệ thống khí nén thông qua van bi hoặc bộ ghép nối nhanh và phân tích không khí trên một cơ sở liên tục. Sự ổn định lâu dài có thể được đảm bảo bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi xúc tác để đốt cháy tất cả các hydrocacbon có trong không khí, do đó làm cho không khí trở nên lý tưởng để sử dụng cho các hiệu chuẩn chu kỳ 0 trong khi chạy.

Các kết quả đọc được liên tục và có thể được ghi lại cũng như kích hoạt cảnh báo nếu các giá trị giới hạn bị vi phạm. Điều này tương ứng với những ưu điểm chính so với phương pháp đo tạm thời.

Đo hàm lượng dầu dư - OIL-Check 400

Oil-Check 400 cho phép đo liên tục và chính xác cao hàm lượng dầu còn lại trong hơi từ 0,001 mg / m3 đến 2,5 mg / m3. Do giá trị đo được tối thiểu là 0,001 mg / m3, chất lượng khí nén loại 1 (ISO 8573) có thể được giám sát. Điều này có nghĩa là toàn bộ phạm vi đo có thể được giám sát bằng Kiểm tra dầu.

Đo độ ẩm

ISO 8573-3 xem xét các phương pháp thử nghiệm để đo độ ẩm.

Bảng tiếp theo này đã được lấy ra từ tài liệu tiêu chuẩn ISO 8573-3:

Phương pháp theo thứ tự không chắc chắn

Tính không chắc chắn
±°C

Phạm vi cho mức độ ẩm được biểu thị bằng điểm sương áp suất °, ° C

Nhận xét

 

Phương pháp

Bảng

 

-80

-60

-40

-20

0

+20

+40

+60

 

 

Quang phổ

2

a

 

 

 

 

 

 

 

 

Giới hạn phát hiện đối với hơi nước là khoảng 0,1 x 10-6 đến 1 x 10-6 (b)

 

Ngưng tụ

3 và 4

0,2 tới 1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hóa chất

5

1,0 tới 2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Điện

6, 7 và 8

2,0 tới 5,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ẩm kế

9

2,0 tới 5,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a The uncertainty is not yet available in °C.
b Volume fraction.
c Pressure dew point is defined in ISO 7183.

 

Phương pháp quang phổ và phương pháp ngưng tụ rất chính xác nhưng cũng rất tốn kém để sử dụng như các giải pháp đo liên tục. Hóa chất và psychrometers là những kiểm tra điểm không thể được sử dụng cho các phép đo liên tục. Phương pháp phổ biến nhất được sử dụng để đo mức độ ẩm và nhiệt độ điểm sương là phương pháp điện. Các cảm biến được sử dụng phổ biến nhất trong danh mục này là cảm biến dựa trên điện dung.

Điều này là do các cảm biến này cung cấp phạm vi đo lớn nhất với độ chính xác và độ lặp lại rất tốt.

Các cảm biến này cũng có thể dễ dàng được lắp đặt thông qua van bi hoặc bộ ghép nối nhanh và cung cấp các phép đo liên tục có thể được ghi lại và / hoặc được sử dụng để kích hoạt cảnh báo nếu các giá trị giới hạn bị vi phạm.

Độ ẩm - cảm biến điểm sương FA 510

FA 510 đo điểm sương áp suất xuống -80 ° Ctd. Cũng trong trường hợp này, phép đo liên tục sẽ được chú ý rằng cảnh báo sẽ được kích hoạt ngay lập tức nếu máy sấy khí nén bị hỏng. Cảm biến cho phép giám sát liên tục máy sấy khí nén

Hàm lượng các hạt:

ISO 8573-4 xem xét các phương pháp thử đối với hàm lượng hạt rắn.

Bảng tiếp theo này đã được lấy ra từ tài liệu tiêu chuẩn ISO 8573-4:

Phương pháp

Phạm vi nồng độ áp dụng hạt / m3

Đường kính hạt rắn áp dụng d

μm

 

 

< 0,1

0,5

1

< 5

Máy đếm hạt laser

0 - 105

 

 

 

 

Máy đếm hạt nhân ngưng tụ

102 - 108

 

 

 

 

Máy phân tích độ di động vi sai

-

 

 

 

 

Máy quét hạt di động

102 - 108

 

 

 

 

Lấy mẫu trên bề mặt màng kết hợp với kính hiển vi

0 - 103

 

 

 

 

 

Phương pháp kiểm tra phổ biến nhất được sử dụng để đo hàm lượng hạt rắn bằng cách đếm là sử dụng máy đếm hạt laze. Các cảm biến có thể dễ dàng kết nối với hệ thống khí nén thông qua van bi hoặc bộ ghép nối nhanh và phân tích không khí trên đế liên tục. Độ chính xác bị ảnh hưởng bởi kích thước của diode laser và quang học đang sử dụng cũng như tốc độ dòng chảy qua thiết bị. Thể tích không khí có thể được phân tích tại một thời điểm cụ thể càng lớn thì độ chính xác đạt được càng cao.

Một số máy đếm hạt laser chỉ đo được kích thước hạt 0,3μm (microns). Điều này không phù hợp đối với ngành công nghiệp thực phẩm vì kích thước hạt nhỏ đến 0,1μm cần được phát hiện để có thể xác định các loại ISO 8573.

Máy đếm hạt PC 400

Máy đếm hạt quang học, chính xác cao PC 400 đo các hạt từ kích thước 0,1 μm và do đó phù hợp để theo dõi chất lượng khí nén loại 1 (ISO 8573).

DS 500 - máy ghi biểu đồ thông minh thế hệ tiếp theo

Trung tâm của phép đo chất lượng khí nén là máy ghi biểu đồ DS 500. Nó đo và ghi lại dữ liệu đo được của các cảm biến về hàm lượng dầu còn lại, các hạt và độ ẩm. Các giá trị đo được hiển thị trên màn hình màu 7 ”. Biểu đồ đường cong từ đầu phép đo có thể được xem bằng cách trượt ngón tay dễ dàng.

Bộ ghi dữ liệu tích hợp lưu trữ các giá trị đo được một cách an toàn và đáng tin cậy. Giá trị ngưỡng có thể được nhập tự do cho mỗi thông số được đo. 4 rơ le cảnh báo có sẵn để cảnh báo tự động trong trường hợp vượt quá ngưỡng giá trị.

Tùy chọn DS 500 có thể được nâng cấp với tối đa 12 đầu vào cảm biến. Để kết nối với PLC DS 500 có giao diện Ethernet cũng như giao diện RS 485. Giao tiếp được thực hiện thông qua giao thức Modbus.

Graphical and tabular evaluation of the measured data via PC software