نگهداشت تجهیزات با سنسور فشار الکترونیکی

نگهداشت تجهیزات با سنسور فشار الکترونیکی سیستمی که در آن از ورودی‌های سنسورها و ترانسمیترهای الکترونیکی برای کمک به پیش بینی نیاز به تعمیر یا تعویض تجهیزات استفاده می‌شود، با کمک این سیستم در واقع به کلید به حداقل رساندن زمان خرابی، به حداکثر رساندن کارایی و صرفه جویی در هزینه‌ها دست می‌یابید لطفا تا انتهای مقاله با ما همراه باشید تا با با این سنسورها آشنا شوید و برای ساختن سیستم هوشمند آماده شوید.

اگر خطوط تولید دستی، اتوماتیک یا ترکیبی از این دو باشند، هدف هر تولید کننده این است که کارها را بدون هیچ نارسایی ادامه یابد. در مورد ماشین آلات آفرود مانند لیفتراک و سمپاش های کشاورزی همین است. نارسایی در عملکرد و خرابی تجهیزات به معنای حوادث و توقف برنامه ریزی نشده ای است که می‌توانند هزینه بر و مخرب باشند.

راه حل این موضوع پیش بینی نارسایی ها و نگهداشت تجهیزات با سنسور فشار الکترونیکی می‌باشد.

در کاربردهای صنعتی و فرآیندی، سنسورها و ترانسمیترهای فشار به عنوان ستون فقرات یک سیستم مانیتورینگ عمل می‌کنند که در صورت نیاز به سرویس یا تعویض تجهیزات، به کاربران هشدار می‌دهد.

در کارخانه‌های هوشمند و ماشین های کار سیار امروزی، این قطعات الکترونیکی را می‌توان به راحتی در فرآیندهای موجود وارد کرد. ارزش بازار پیش بینی نگهداشت در سال ۲۰۱۸ معادل ۲٫۳۹ میلیارد دلار بود و پیش بینی می‌شود تا سال ۲۰۲۶ به ۱۸٫۵۵ میلیارد دلار برسد.

سیستم پیش بینی نگهداشت تجهیزات ابزار دقیق چیست؟

پیش بینی نگهداشت به معنای استفاده از سنسورهای فشار الکترونیکی و ترانسمیترها برای نظارت بر عملکرد روان یک خط تولید و مهمتر از آن، اتصال این سنسورها به نرم افزاری است که می‌تواند مدل‌هایی را ایجاد کند که به طور دقیق زمان تخریب تجهیزات یا افت عملکرد را پیش بینی کند.

نگهداری پیش بینی را با سایر حالت‌ها مقایسه کنید. تعمیر و نگهداری اصلاحی به معنای تعمیر تجهیزات هنگام خرابی است، در حالی که خدمات تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده یا قطعات را در یک جدول زمانی مشخص جایگزین می‌کنید. اتومبیل را به عنوان مثال در نظر بگیرید. کدام یک کارآمدترین است؟

۱٫تعویض روغن هر ۵۰۰۰ مایل یا شش ماه.
۲٫تغییر آن در مواقعی که موتور از اصطکاک بیش از حد فلز بر روی فلز استفاده کند.
۳٫تعویض آن وقتی روغن در شرف عبور از سطح عملکرد است.

تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده (۱) خوب است. اما سایر فاکتورها مانند عادت های رانندگی، نوع روغن، سن خودرو، آب و هوا و غیره را در نظر نمی‌گیرد.

همچنین امکان تعویض روغن در زمان استفاده از روغن وجود دارد. این کار نه تنها زمان و هزینه می‌برد، بلکه باعث اتلاف منابع می‌شود و بی جهت به پسماند می‌افزاید.

وقتی صحبت از بیشتر ماشین آلات از جمله خودروها می‌شود، نگهداری اصلاحی (۲) بسیار گران و خطرناک است.

پیش بینی نگهداری (۳) یک رویکرد هوشمندانه و به موقع است: تعویض روغن فقط در مواقعی که حسگرهای الکترونیکی نشان می‌دهند باید تغییر کند.

حال به بررسی دقیق‌تر از نگهداشت تجهیزات با سنسور فشار الکترونیکی همراه با مثال و انواع تجهیزات می‌پردازیم.

پیش بینی نگهداشت با سنسورهای فشار الکترونیکی و ترانسمیترها

در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و ماشین آلات سیار، عملیات ایمن و کارآمد به حفظ فشار مناسب در تجهیزات، مانند حرکت مایعات از طریق خط لوله یا شیلنگ هیدرولیک بستگی دارد. افت فشار ممکن است نشان دهنده انسداد جزئی یا سایر مسائل داخلی باشد. در حالی که افزایش فشار می‌تواند به معنی شکستگی، فوران یا حتی انفجار باشد.

سنسورهای فشار الکترونیکی و یا نگهداشت تجهیزات با سنسور فشار الکترونیکی قبل از اینکه مشکلات خیلی بزرگ شوند و به راحتی برطرف شوند، به کاربران اجازه می‌دهند داخل تجهیزات را “ببینند” و اقدامات پیشگیرانه را انجام دهند. در فرآیندی که شامل بسیاری از مراحل است، چندین ترانسمیتر الکترونیکی اندازه‌گیری و تنظیم هنجارهای لازم برای متغیرهای فشار را انجام می‌دهند. همچنین در صورت لزوم هشدار و آلارم می‌دهند.

ابزارهای فشار الکترونیکی بر اساس حدس و گمان پیش نمی‌روند. بلکه براساس داده‌های واقعی می‌توانند اطلاعات را به رایانه یا ایستگاه نظارت از راه دور و نزدیک ارسال کنند. علاوه بر این، شبکه‌ای از حسگرها و فرستنده‌ها به اپراتورها اجازه می‌دهد تا داده‌های دقیق روند را جمع آوری کنند. همچنین به آنها امکان می‌دهد برای تعمیرات و سفارشات جزئی برنامه ریزی کنند.

ابزارهای الکترونیکی فشار WIKA

WIKA  طیف گسترده‌ای از سنسورها و فرستنده‌های فشار الکترونیکی را برای اهداف عمومی یا کاربردهای تخصصی، از جمله گازهای پزشکی، برودتی و HVAC، ماشین آلات آفرود، مخازن گاز مایع و کاربردهای بهداشتی ارائه می‌دهد. در ادامه به معرفی برخی از محبوب‌ترین و پرفروش‌ترین محصولات نگهداشت تجهیزات با سنسور فشار الکترونیکی می‌پردازیم:

ترانسمیتر فشار A-10 :برای کاربردهای عمومی صنعتی، با دامنه فشار از ۰… ۱ psi تا ۰… ۱۵۰۰۰ psi و دقت تا ≤ ± ۰٫۳٪ دامنه

ترانسمیتر فشار S-20 : برای کاربردهای عمومی صنعتی، با دامنه فشار از ۰… ۱۰ psi تا ۰… ۲۰،۰۰۰ psi و دقت تا ۰٫۱۲۵٪ دامنه

سنسور فشار MH-4 OEM :  برای شرایط کارکرد شدید وسایل نقلیه آفرود تولید شده است.

سنسور فشار A-1200 : دارای اتصال و تشخیص IO-Link برای صنعت ۴٫۰ آماده. نمایش حالت ۳۶۰ درجه چند رنگ برای عیب یابی آسان

فرستنده فشار IS-3 : با درجه بندی SIL 2 و تأییدیه های ATEX ، IECEx ، FM و CSA برای کاربردها در مناطق خطرناک

این سنسورهای فشار WIKA تقریباً کاملاً از لوازم الکترونیکی جامد با قطعات متحرک اندک یا بدون قطعات ساخته شده‌اند. بنابراین عمر طولانی و بدون تعمیر و نگهداری خواهند داشت. آنها همچنین با انتخاب گسترده‌ای از دامنه فشار، انواع فشار، دقت، مواد، اتصالات فرایند، اتصالات الکتریکی، سیگنال‌های خروجی و موارد دیگر قابل تنظیم هستند. شما همچنین می‌توانید درخواست سنسورهای سفارشی را برای برنامه خاص خود داشته باشید و با مشاوره فنی تیم پتروصدف اقدام به سفارشی سازی تجهیزات ابزار دقیق خود کنید. لازم به ذکر است که تمامی تجهیزات قبل از حمل و نقل آزمایش و کالیبره می‌شود.

سنسور فشار در وسایل نقلیه هیدروژنی

خوردروهای هیدروژنی را میتوان یکی از تکنولوژی های مدرن در صنعت حمل و نقل در بخش شهری و صنعتی دانست. یکی از موارد بسیار حساس در این زمینه سنسور فشار در وسایل نقلیه هیدروژنی می‌باشد که به دلیل خاصیت نفوذ هیدروژن مشکلاتی را ایجاد می‌کند. ابتدا این موضوع باید به طور کامل برطرف گردد.

لذا در این مقاله به بررسی دقیق وسایل نقلیه هیدروژنی و نحوه مدیریت سنسورهای فشار آن می‌پردازیم. سپس محصول بسیار با کیفیت و جدید  MH-3 ویکا را در این زمینه معرفی می‌کنیم.

حسگر سنسورهای فشار

در خودروهای دارای هیدروژن،گاز موجود در مخزن ذخیره سازی H2 باید قبل از رسیدن به سلول سوخت از طریق یک سری شیرهای کنترل تنظیم شود. در خودروهای دارای هیدروژن، گاز موجود در مخزن ذخیره سازی H2 باید قبل از رسیدن به سلول سوخت از طریق یک سری شیرهای کنترل تنظیم شود. اما از آنجایی که سنسورهای فشار استاندارد در کاربردهای هیدروژنی فاقد قابلیتهای حسگر مناسب هستند به صورت کاملا دقیق عمل نمی‌کنند. از این رو WIKA’s MH-3-HY به صورت کاملا اختصاصی برای وسایل نقلیه با سوخت هیدروژنی طراحی و ساخته شدند تا این نارسایی در تجهیزات اندازه گیری فشار را رفع نمایند.

این تجهیزات مورد پذیرش استاندارهای EC79/2009 هستند.

مقایسه بین موتورهای احتراق داخلی و سنسور فشار در وسایل نقلیه هیدروژنی

امروزه تولید کنندگان ماشین آلات آفرود، کامیون ها و اتوبوس ها مایل به استفاده از هیدروژن به عنوان منبع سوخت هستند. زیرا تقاضای مشتریان در سطح جهانی برای ایمنی بیشتر، حفظ محیط زیست، عملکرد و کارایی بیشتر با به کارگیری این گونه تجهیزات عملی می‌گردد. وسایل نقلیه دارای هیدروژن بسیار پاک‌تر از موتورهای احتراق داخلی هستند. زیرا تنها محصول جانبی مخلوط کردن هیدروژن و اکسیژن بخار آب است. این موضوع نگرانی وسایل نقلیه مورد استفاده در داخل فضای بسته همچون لیفتراک، بالابر قیچی، تراکتور، موتور جمع کننده و وسایل حمل و نقل را بسیار کاهش میدهد – زیرا موتورهای احتراق مونوکسید کربن خطرناک، ترکیبات آلی فرار (VOC) و سایر فرآورده‌های مضر را وارد هوا می‌کنند. درحالیکه این وسایل نقلیه دارای جدیدترین تجهیزات کنترل آلودگی هستند.

مزایای سلول سوختی هیدروژنی نسبت به برقی

وسایل نقلیه برقی باتری نیز پاک هستند. اما اشکال اصلی آنها در نحوه شارژ شدن و نیاز مکرر آنها به شارژ مجدد است. از طرفی هر چرخه شارژ می‌تواند چندین ساعت طول بکشد. به این معنی که این ماشین‌ها در زمان کاری زمان بسیاری در حال شارژ شدن و بلا استفاده هستند و باعث کاهش کارایی و عملکرد سیستم می‌شوند. از طرف دیگر وسایل نقلیه با هیدروژن فقط چند دقیقه برای سوخت گیری لازم دارند و بلافاصله دوباره به بهره برداری می‌رسند.

سلولهای سوختی در سطح جهان

سلولهای سوختی نسبت به باتریهای سنتی نیز سبک‌تر هستند. کشورهای آسیای شرقی (خصوصاً ژاپن) و اروپای غربی در مورد وسایل نقلیه سلولی سوخت هیدروژن از پیشگامان هستند. اما سایرین در حال پیشرفت هستند.

برای مصارف هیدروژن نیاز به سنسورهای فشار ویژه ای داریم.

برای اکثر ماشین آلات آفرود و وسایل نقلیه شهری گاز فشرده‌ شده‌ در مخزن سوخت هیدروژن تحت فشار بسیار بالا در حدود ۵,۲۵۰ psi قرار می‌گیرد. قبل از اینکه هیدروژن به سلول سوخت برسد تا به انرژی تبدیل شود فشار ذخیره شده آن باید به فشار کار سلول سوخت کاهش یابد. برای کنترل و ایمنی بیشتر، این فرایند معمولاً دو مرحله را طی می‌کند:

۱٫یک شیر کاهنده فشار بالا قبل از ورود به سیستم فشار را نزدیک به ۳۰۰ psi کاهش می‌دهد.

۲٫یک تنظیم کننده فشار قبل از ورود به انژکتور سلول سوخت، فشار را تقریباً به ۱۵ psi کاهش می‌دهد.

شیر کاهش فشار بالا به طور معمول از دو سنسور فشار استفاده می‌کند. یکی در ورودی شیر و دیگری در خروجی آن تا اطمینان حاصل کند که فشار سیستم در محدوده ایمن است.

• اگر فشار سیستم به درستی تنظیم نشده باشد، یک ریلیف ولو فشار بیش از حد احساس می‌کند و هیدروژن را به جو منتقل می‌کند.
• اگر فشار سیستم خیلی کم شود، سلول سوخت فشار کافی برای کارکرد ندارد و در نهایت دستگاه را خاموش می‌کند.

مانند هر سنسور فشار، باید دارای یک برنامه خاص باید دقیق و قوی باشد. با این حال ، کاربردهای H2 این نیازها را به چالش می‌کشد. زیرا مولکول به دو یون هیدروژن تجزیه می‌شود. این اتم ها به راحتی می‌توانند وارد ساختار بلوری بسیاری از فلزات متداول از جمله فولاد ضد زنگ شوند. به این ترتیب روند انتشار در دماها و فشارهای بالاتر تسریع می‌شود. به این فرآیند نفوذ هیدروژن‌ گفته‌ می‌شود و در سنسور فشار منجر به انجام دو کار می‌شود:

۱٫مقاومت الکتریکی خود را تغییر می دهد که منجر به افت سیگنال می‌شود.

۲٫برخی از فلزات احتمال شکستگی و شکستگی (آغشته سازی هیدروژن) را بیشتر می‌کند.

به منظور جلوگیری از نفوذ هیدروژن، یک سنسور فشار می‌تواند دارای غشای دیافراگم آبکاری‌ شده‌ از جنس طلا باشد. با این حال، این گزینه معمولاً برای بسیاری از وسایل نقلیه سلول سوخت هیدروژن بسیار گران است. یک راه حل مقرون به صرفه‌تر استفاده از آلیاژ ویژه‌ای است که کمتر در معرض نفوذ هیدروژن قرار دارد.

سنسور فشار قوی برای وسایل نقلیه هیدروژنی

در تکنولوژی  MH-3  ویکا از مدتها پیش برای شرایط عملیات شدید سنسور فشار الکترونیکی OEM بوده است. اکنون نسخه‌ای را برای خودروهایی که از سلول های سوخت هیدروژن به عنوان منبع اصلی انرژی الکتریکی استفاده می‌کنند، ایجاد کرده است.

 سنسور فشار MH-3-HY با کانکشن های الکتریکی متنوع 

مدل MH-3-HY دارای همان دقت، قابلیت اطمینان و طراحی قوی از MH-3 است. اما با داشتن حسگر فیلم نازک فلزی جوش‌‌ داده‌‌ شده‌ از W.Nr 2.4711 (Elgiloy®) ، کبالت-کروم-نیکل-مولیبدن ساخته‌ شده‌ است. آلیاژ با استحکام بالا و مقاومت در برابر خوردگی فلزات عالی. این سنسور فشار هیچ سیل پلیمری به مدیوم و روغنی نیست و این امر را برای کاربردهای هیدروژن با محدوده فشار ۳۰۰ تا ۸۰۰۰ psi ایده آل می کند.

در نتیجه، MH-3-HY گواهی EC79 / 2009 اتحادیه اروپا را برای وسایل نقلیه با هیدروژن به دست‌ آورده‌ است و صدور گواهینامه تمام سیستم هیدروژن را برای OEM ها آسانتر می‌کند. WIKA یکی از معدود شرکت هایی است که سنسورهای فشار تأیید‌ شده EC79 / 2009 را تولید می‌کند. علاوه بر این، ما MH-3-HY را در یک خط کاملاً خودکار تولید می‌کنیم. این بدان معنی است که ما می‌توانیم مقادیر زیادی با کیفیت قابل اطمینان و بالایی را به مشتریان ارائه دهیم. (سایر تولید کنندگان از خطوط نیمه اتوماتیک یا دستی استفاده می‌کنند.) ما همچنین ۱۰۰٪هر سنسور را در انتهای خط بررسی می‌کنیم و هلیوم را تست می‌کنیم.

موتور هیدروژنی و آینده حمل و نقل

اکثر شهرداری ها و سازمان‌های متولی امر محیط زیست در سطح جهان علاقه مند هستند که بدون کاهش کارایی و بهره وری، تولیدات کربنی خود را کاهش دهند. یکی از راه‌های انجام این کار، اضافه کردن اتوبوس های هیدروژنی و وسایل نقلیه هیدروژنی به ناوگان خود است. مجموعه گسترده ای از محصولات اندازه گیری WIKA بخشی از این حرکت به سمت آینده ای پاک‌تر است. علاوه بر MH-3-HY ، انواع مبدل فشار، سنسور دما، سوئیچ شناور و لوازم جانبی مربوط به کاربردهای هیدروژن اعم از توزیع و ذخیره سازی‌ گرفته‌ تا انرژی ساختمان ارائه می‌شود.

گیج فشار و ترانسمیترها ابزارهای اندازه گیری و کنترل کمیت فشار در انواع فرآیندهای صنعتی و تولیدی هستند. بکارگیری آنها در این فرآیندها برای ادامه عملکرد ضروری می‌باشد.