Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 11
D-94169 Thurmansbang
Telefon +49 8544 9719-0
Telefax +49 8544 9719-13
info@sensorinstruments.de

Przetłumacz tę stronę:

Co to jest kontrola strumienia rozpylanej cieczy?


Przy zastosowaniu systemu rozpylania należy zwrócić uwagę, żeby wymiar rozpylanego stożka oraz rozpylana ilość cieczy były zawsze odpowiednio dostosowane do danej aplikacji. Geometria stożka oraz ilość rozpylanej cieczy są zależne od zastosowanego medium (primer, klej, rozpuszczalnik, woda, alkohol, farba, itd.), od otworu w dyszy, ciśnienia oraz dozowanej ilości. Zwłaszcza przy stosowaniu np. kleju jako środka rozpylanego może zdarzać się, że otwór dyszy zostanie częściowo ograniczony, co może prowadzić do zmiany zarówno rozpylanej ilości jak i geometrii stożka. W takim przypadku może nastąpić zmiana kierunku rozpylanego strumienia przez kąt otworu wylotowego.
 
System kontroli strumienia rozpylanej cieczy we właściwym czasie przekazuje użytkownikowi informacje o zmianach zachodzących w rozpylanym strumieniu.
 
Z czego składa się strumień rozpylanej cieczy?
W rozpylanym strumieniu chodzi z reguły o "luźny twór" złożony z małych kropelek (wymiar kropelek wynosi od kilku do kilkuset mikrometrów - w pierwszym rzędzie zależy od zastosowanego medium), które powstają na skutek rozbicia rozpylanej cieczy na wylocie dyszy. Te kropelki opuszczają otwór dyszy rozpylającej z określoną prędkością ale na skutek oporu powietrza ulegają wyhamowaniu.


Rozpylany strumień jest określany przez kąt otworu stożka wylotowego oraz rozpylaną ilość medium (kropelki/jednostkę czasu lub natężenie przepływu rozpylanej cieczy).

Jak kontrolowany jest strumień rozpylanej cieczy?


Aby można było wydać opinię o rozpylanej ilości cieczy, należy dokonać analizy strumienia światła laserowego, który np. przynajmniej częściowo przenika przez rozpylany stożek. Przy przechodzeniu przez rozpylany stożek promień lasera zostaje odchylony przez pojedyncze kropelki: Odchylenie następuje poprzez odbicie w kropelkach lub przez ogniskowanie promieniowania laserowego, ponieważ kropelki, jeżeli są przezroczyste, zachowują się jak mikrosoczewki. Pewna część światła jest także przez kropelki absorbowana. W rezultacie na drugą stronę rozpylanego strumienia przechodzi mniejsza ilość światła.

Różne metody kontroli rozpylanego strumienia światłem przechodzącym:

1. Metoda światła przechodzącego jedną wiązką
Jedna wiązka światła laserowego, preferowana jest przy tym przysłona ze szczeliną, przechodzi przez środek strumienia rozpylanej cieczy.


Obniżenie wartości sygnału w porównaniu z całkowitym brakiem obecności strumienia jest wymiarem rozpylanej ilości. Metoda ta jest stosowana przede wszystkim wtedy, gdy konieczne jest ustalenie rozpylanej ilości lub tylko, czy strumień rozpylanej cieczy w ogóle istnieje, czy nie.



2. Metoda światła przechodzącego dwiema wiązkami promieni


Ta metoda jest przydatna obok kontroli rozpylanej ilości także warunkowo do badania symetrii. Można wykrywać zmianę wymiaru rozpylanego stożka w określonym kierunku. System z dwiema wiązkami promieni posiada zastosowanie głównie wtedy, gdy należy ustalić łatwym i tanim sposobem symetrię rozpylanego stożka.



3. Metoda światła przechodzącego trzema wiązkami
Za pomocą tej metody można ustalać nawet już niewielkie odchylenia symetrii lub ilości. Do wyboru istnieją dwie metody oceny: tryb ABSOLUTE oraz tryb RELATIVE.
 
W obydwóch trybach oceniana jest gęstość strumienia rozpylanej cieczy (DENSITY), stosunek obydwu strumieni krańcowych (SYM1) oraz stosunek strumienia środkowego do obydwu strumieni krańcowych (SYM2).
 
W trybie ABSOLUTE stosowane są wartości L, C, R bezpośrednio przy zastosowaniu następujących równań:



L, C, R są wartościami nieprzetworzonymi 3 kanałów z wartością 0 i 4096 (12 Bit).

W trybie RELATIVE przedstawiany jest stosunek wartości nieprzetworzonych L, C, R podczas procesu rozpylania z pomocą danych L0, C0, R0 - które istnieją, jeżeli nie występuje rozpylanie. Dane nieprzetworzone L0, C0, R0 stanowią zawsze wartość 100%!
W tym przypadku dla ilości rozpylanej cieczy obowiązuje:


A dal obydwu symetrii:      



4. Metoda paska świetlnego
W tym przypadku ciągły pasek świetlny jest skierowany na rozpylany strumień. Pasek świetlny jest z reguły szerszy od średnicy stożka tak, że obejmuje cały strumień. Po przeciwnej stronie rozpylanego strumienia znajduje się odbiornik, który wykonany jako czujnik liniowy posiada ponad 1000 pojedynczych mini-detektorów usytuowanych w szeregu. Dzięki temu można wykonywać dokładną analizę profilu strumienia. Dla ustalenia profilu strumienia porównywana jest wzajemnie procentowa różnica dwóch sygnałów video (sygnały liniowe), które zostały zapisane przed procesem rozpylania i w czasie jego trwania.
Profil strumienia przekazuje informację o miejscowym rozdziale rozpylanego medium. Z kolei powierzchnia pod krzywą profilu strumienia informuje o rozpylanej ilości medium!
Poprzez zapisanie skanowania występującego kolejno po sobie można stworzyć pewnego rodzaju film. Dzięki temu ta metoda nadaje się idealnie do analizy oddziaływań na proces rozpylania takich jak: zmiana ciśnienia, zmiana ilości rozpylanej cieczy, zmiana rozpylanego medium, zmiana otworu dyszy.



Zastosowanie kontroli rozpylanego strumienia w strefach zagrożonych wybuchem
Aby można było wykonać kontrolę rozpylonego strumienia w niebezpiecznej atmosferze wybuchowej zawierającej mieszaninę składającą się z powietrza i palnego gazu, oparów lub mgieł obecnej przez długi okres czasu, należy zastosować światłowody.
 
W ten sposób można pracować w strefie Ø zagrożonej wybuchem, która została określona w dyrektywie roboczej ATEX. Komponenty elektroniczne i optoelektroniczne systemu kontroli strumienia znajdują się poza strefą Ø. Jedynie optyczne i optomechaniczne komponenty (frontend optomechaniczny) znajdują się w obszarze . Połączenie między frontend a zespołem analizującym następuje za pomocą światłowodu. Należy zwracać przy tym uwagę, żeby optyczna gęstość mocy nie przekraczała określonej wartości granicznej. W przypadku produktów SI optyczna gęstość mocy leży znacznie poniżej wartości granicznych.


Najważniejsze metody rozpylania

Dysza rozpylająca jest zamontowana w głowicy robota i jest przemieszczana nad obiektem
Obiekt napylany jest sprowadzany do ustalonej pozycji i jego położenie pozostaje w czasie trwania procesu niezmienione.
 
System kontroli napylania jest umieszczony na tzw. stanowisku dokowania, do którego robot powraca po zakończeniu procesu napylania obiektu. Po dojściu do pozycji dokowania dysza rozpylająca zostaje ponownie aktywowana i podczas tego czasu sprawdzany jest rozpylany strumień.


W praktyce nie następuje przejście do pozycji dokowania za każdym razem, lecz np. po każdym 10 obiekcie. Jeżeli system kontroli rozpylanej cieczy przekazuje sygnał, że coś nie jest w porządku (NWP), wówczas proces pracy zostaje zatrzymany!
 
Dysza rozpylająca jest zamontowana stacjonarnie, a obiekt przemieszcza się pod dyszą.
W tym przypadku obiekty są przesuwane pod rozpylanym strumieniem np. na przenośniku taśmowym. Dysze są zamontowane na stałe, co oznacza, że kontrola musi następować podczas przebiegu procesu (proces napylania). Wzorcowanie jest możliwe dopiero po wyłączeniu (lub przed aktywacją) dysz rozpylających. Należy również liczyć się z tym, że większa liczba dysz z takim samym systemem kontroli musi być sprawdzana w jednakowym czasie.
Z precyzyjnej dyszy za pomocą zaworu elektromagnetycznego wysyłane są pojedyncze "pakiety" lub kropelki (dalszą możliwość wytwarzania kropelek w szybkim tempie daje zastosowanie głowicy drukującej piezo).
 
Należy po pierwsze ustalić ilość kropelek i po drugie kontrolować ich średnicę lub wielkość "pakietu".
 
Idealnie do tych celów nadaje się czujnik A-LAS-Serie z przysłoną dostosowaną do wielkości kropelki i w zestawie z elektroniką kontrolną A-LAS-CON1, ponieważ ten system czujników dysponuje wysoką częstotliwością skanowania i przełączania. Oprócz tego wielkości kropelek na wyjściu analogowym są zapisywane pośrednio do chwili pojawienia się następnych kropelek.



Sprzęt do kontroli strumienia rozpylanej cieczy
Systemy światła przechodzącego jedną wiązką

Systemy światła przechodzącego jedną wiązką z wyjściem analogowym:
Seria czujników: D-LAS-Serie
Typ czujnika: D-LAS2-2x1-T (nadajnik) + D-LAS2-Quinv-2x1-R
 
Przy braku tłumienia czujnik wysyła sygnał analogowy +10V (może być nastawiony przez moc lasera w Ι-Control-Pin).

System odbioru sygnału analogowego podczas procesu napylania przekazuje informację dotyczącą ilości.
Za pomocą nasadek do przedmuchiwania powietrzem ABL-M12-3 zapobiega się opadaniu kropelek na osłonę układu optycznego nadajnika lub odbiornika. Z reguły wystarcza tutaj niewielkie nadciśnienie.

System światła przechodzącego jedną wiązką ze sterownikiem
Seria czujników: A-LAS Serie
Typ czujnika: A-LAS-M12-2x1-T (nadajnik) + A-LAS-M12-2x1-R (odbiornik) + A-LAS-CON1 (sterownik)
 
Za pomocą sterownika łącznie z programem A-LAS-CON1-Scope można zawsze wzorcować system przed właściwym rozpoczęciem procesu napylania.

Dzięki temu staje się możliwe, że nawet najmniejsze rozpylanie zostanie wykryte, ponieważ ewentualne istniejące zanieczyszczenie można skompensować poprzez wzorcowanie (na 100%) i dzięki temu próg detekcji może zostać zbliżony do wartości 100% (np. 99,7%). Sterownik przekazuje na wyjściu sygnał analogowy i cyfrowy z informacjami, czy nastąpiło przekroczenie dolnej granicy progu detekcji.


System światła przechodzącego dwiema wiązkami
Seria czujników: A-LAS Serie
Typ czujnika: A-LAS-M12-2x1-T (nadajnik 2x) + A-LAS-M12-2x1-R (odbiornik 2x) + A-LAS-CON1 (sterownik)
 
Poprzez zespół kontrolny A-LAS-CON1 sterowane i analizowane są obydwa czujniki laserowe A-LAS. Także tutaj odbywa się wzorcowanie między właściwym procesem napylania. Służy do tego zewnętrzny sygnał cyfrowy (np. z SPS), który przekazuje informację, kiedy można przeprowadzić wzorcowanie. Za pomocą obydwóch czujników laserowych można łatwo sprawdzić symetrię! Następnie można przeprowadzić kontrolę napylanej ilości. Nasadka ABL-M12-3 do przedmuchiwania powietrzem służy do zabezpieczenia osłon układu optycznego czujników laserowych przed zabrudzeniem!

Na wyjściu do wyboru znajdują się trzy wyjścia cyfrowe:
SYMETRIA WP/NWP
SYGNAŁ A WP/NWP
SYGNAŁ B WP/NWP
 
Sprawdzane jest, czy SIGNAŁ A, SIGNAŁ B i SYMETRIA znajdują się w granicach zadanej tolerancji.


System światła przechodzącego dwiema wiązkami do zastosowania w obszarze zagrożonym eksplozją
Seria czujników: A-LAS Serie
Typ czujnika: Światłowód D-S-A2.0-(2.5)-500-67° + nasadka optyczna KL-M18-A2.0 (2x) + elektronika kontrolna A-LAS-CON1-FIO
 
Sterowanie i analiza A-LAS-CON1-FIO następuje w taki sam sposób jak w przypadku A-LAS-CON1.

Ponieważ komponenty elektroniczne i optoelektroniczne znajdują się wyłącznie w elektronice kontrolnej a nie w frontend czujnika, ten typ można stosować w strefach zagrożonych wybuchem.

Także tutaj do ochrony układu optycznego zastosowane zostały nasadki do przedmuchiwania powietrzem typu ABL-M18-3.


System światła przechodzącego trzema wiązkami - wykonanie dzielone
Seria czujników: SI-JET Serie
Typ czujnika: A-LAS-M12-2x1-T (nadajnik 3x) + A-LAS-M12-2x1-R (odbiornik 3x) + SI-JET3-CON8 (sterownik)
 
Za pomocą zespołu kontrolnego SI-JET3-CON8 oceniane są trzy frontend czujnika. Do wykonania analizy zastosowane zostało oprogramowanie SI-JET2-Scope V3.0. Oceniana jest zarówno ilość rozpylanej cieczy (DENSITY) jak i symetria (SYM1, SYM2). W trybie oceny RELATIVE następuje automatyczne wzorcowanie uwzględniające kompensację zabrudzenia. Istnieje możliwość wprowadzania 31 różnych tolerancji rozpylanego strumienia cieczy, dzięki czemu można odpowiednio wcześniej otrzymać informację o zmianie wymiarów rozpylanego strumienia ze strony 5 wyjść cyfrowych.



System światła przechodzącego trzema wiązkami - konstrukcja widełkowa 
Seria czujników: SI-JET Serie
Typ czujnika: SI-JET3-FK-200/100-H (frontend) + SI-JET3-CON5 (sterownik)
 
Konstrukcja widełkowa dysponuje trzema wiązkami promieni świetlnych o średnicy 3 mm każda i odstępem w osi wynoszącym 5 mm. Stosowane jest oprogramowanie SI-JET2-Scope V3.0 za pomocą którego analizowana jest ilość rozpylanej cieczy (DENSITY) oraz symetria (SYM1, SYM2). W trybie oceny RELATIVE, który może być stosowany, jeżeli przerwa między kolejnymi rozpraszanymi strumieniami wynosi ok. jednej minuty, między tymi okresami czasu następuje wzorcowanie w celu kompensacji zabrudzenia. W przypadku ciągłego rozpraszania strumienia cieczy zastosowanie posiada tryb ABSOLUTE. Za pomocą pięciu wyjść cyfrowych przekazywana jest informacja o 31 stopniach tolerancji. W łatwy sposób (np. przez SPS) można przedstawiać aktualny trend.


System światła przechodzącego trzema wiązkami - wykonanie dzielone do zastosowania w strefach zagrożonych wybuchem
Seria czujników: SI-JET Serie
Typ czujnika: SI-JET2-d20-T (nadajnik) + SI-JET2-d20-R (odbiornik) + SI-JET2-CON2
 
Za pomocą światłowodu do frontend nadajnika doprowadzane jest światło czerwone i za pomocą przysłony zintegrowanej w nasadce do przedmuchiwania powietrzem, generowane są 3 wiązki promieni o średnicy 3 mm i odstępem w osi wynoszącym 5 mm. Ocena następuje za pomocą programu SI-JET2-Scope V3.0. Elektronika kontrolna SI-JET2-CON2 posiada również 5 wyjść cyfrowych, dzięki którym można realizować trendy (np. przez SPS).



Seria czujników: SI-JET Serie
Typ czujnika: KL-M18-A2.0 (frontend) + R3-M-A2.0-(2.5)-500-67°-3x (światłowód) + SI-JET2-CON3 (elektronika kontrolna)
 
W tym typie czujnika trzy promienie światła czerwonego są nastawiane indywidualnie na każdy rozpylany strumień cieczy, Także w tym przypadku do analizy stosowany jest program SI-JET2-Scope V3.0. Ten typ posiada określone zalety przy rozpylaniu strumienia przy dużym kącie otworu.
 




System światła przechodzącego trzema wiązkami - wersja widełkowa do zastosowania w obszarze zagrożonym eksplozją
Seria czujników: SI-JET Serie
Typ czujnika: SI-JET2-FK-200/100-H (frontend) + SI-JET2-CON2 (elektronika kontrolna)
 
Także w tym wariancie zastosowane są 3 promienie w odległości 5 mm (od środka), średnica promienia światła czerwonego wynosi 3 mm. Za pomocą techniki kontrolnej SI-JET-CON2 można realizować wskazanie trendu parametrów rozpylanego strumienia cieczy, np. w połączeniu z SPS.
 
 
 

Seria czujników: SI-JET Serie
Typ czujnika: SI-JET-FK-400/400 (frontend) + SI-JET2-CON2 (elektronika kontrolna)

Ten wariant przewidziany został w pierwszym rzędzie dla strumieni rozpraszanych przy dużym kącie otworu. Odstęp w osi wiązek promieni światła czerwonego wynosi 50 mm przy średnicy promienia 3 mm. Za pomocą oprogramowania SI-JET2-Scope V3.0 i 5 wyjść cyfrowych elektroniki kontrolnej SI-JET2-CON2 można także w tym przypadku realizować wskazanie trendu (np. poprzez SPS).

System paska świetlnego - wykonanie dzielone
Seria czujników: L-LAS-TB Serie
typ czujnika:L-LAS-TB/90-16x2-T (frontend specjalny) + L-LAS-TB/90-16x1-R (frontend odbierający) L-LAS-TB-16-CON1 (elektronika kontrolna)
 
Za pomocą paska świetlnego o szerokości 16 mm prześwietlany jest przekrój poprzeczny stożka rozpylanego strumienia. Po przeciwnej stronie rozpylanego strumienia cieczy znajduje się detektor liniowy 256 pikseli (detektory minifoto), który zapisuje profil przekroju poprzecznego lasera. Oprogramowanie L-LAS-JET-Scope służące do analizy ocenia rzeczywisty profil rozpylanego strumienia cieczy na podstawie różnicy sygnałów z czujnika liniowego w stanie nietłumionym (strumień wyłączony) i tłumionym (strumień włączony). Profil rozpylanego strumienia cieczy może zostać zapisany jako plik z bieżącym numerem w pamięci PC, dzięki czemu można stworzyć pewnego rodzaju "film rozpylanego strumienia cieczy".


Seria czujników: L-LAS-TB Serie
Typ czujnika: L-LAS-TB-50-T (nadajnik) + L-LAS-TB-50-R (odbiornik łącznie z zespołem kontrolnym)
 
W tej wersji zastosowana została kurtyna laserowa o szerokości 50 mm. Detektor liniowy posiada ok. 800 pikseli. Oprogramowanie L-LAS-JET-Scope służące do analizy przekazuje profil rozpylanego strumienia, który może zostać zapisany w PC jako plik z bieżącym kolejnym numerem i następnie wykorzystywany do oceny rozpylonego profilu.

Seria czujników: L-LAS-TB Serie
Typ czujnika: L-LAS-TB-75-T (nadajnik) + L-LAS-TB-75-R (odbiornik łącznie z zespołem kontrolnym)
 
Za pomocą kurtyny przechodzącego światła laserowego o szerokości 75 mm i detektora liniowego 1200 pikseli, porównywalny z typem L-LAS-TB-50.
Seria czujników: L-LAS-TB Serie
Typ czujnika: L-LAS-TB-100-T (nadajnik) + L-LAS-TB-100-R (odbiornik łącznie z zespołem kontrolnym)
 
Za pomocą kurtyny przechodzącego światła laserowego o szerokości 100 mm i wartości detektora liniowego 1600 pikseli, porównywalny z typem L-LAS-TB-50.
 
 
Oprogramowanie do kontroli strumienia rozpylanej cieczy
 
1. Oprogramowanie A-LAS-CON1-Scope V3.0 do systemu promieniowania z jedną i z dwiema wiązkami
Za pomocą A-LAS-CON1-Scope V3.0 można przeprowadzać kontrolę absolutną i relatywną. Podczas pomiaru absolutnego kontrolowane są dane nieprzetworzone (w systemie promieniowania z jedną wiązką - kanał A, w systemie promieniowania z dwiema wiązkami - kanał a i B), po pierwsze czy kanał A (i kanał b dodatkowo w systemie promieniowania z dwiema wiązkami) znajduje się w nastawionym obszarze tolerancji (albo ciągle albo także do określonego punktu wyzwolenia) i po drugie, przy rosnącym zdarzeniu wyzwolenia wyjście analogowe jest "zamrożone" tak długo dopóki nie zostanie zastąpione nowym zdarzeniem wyzwolenia. W trybie relatywnym elektronika kontrolna porównuje stale aktualny sygnał wejściowy z chwilową wartością maksymalną (nastawianą za pomocą zmiennej stałej czasowej) i tworzy tzw. wartość normową NORM A (w systemie promieniowania z dwiema wiązkami NORM B).,

Informacji o symetrii w w systemie promieniowania z dwiema wiązkami dostarcza stosunek:


Dane mogą być one pokazywane w formie numerycznej i także graficznej na ekranie PC.

 
2. Oprogramowanie SI-JET2-Scope V3.0 do systemu promieniowania z trzema wiązkami
Na podstawie trzech istniejących do dyspozycji wartości nieprzetworzonych L, C, R trzech kanałów wejściowych oprogramowania SI-JET2-Scope V3.0 ustala gęstość rozpylonego strumienia cieczy (DENSITY) oraz dwie wielkości symetrii: symetria 1 (SYM1) i symetria 2 (SYM2).
 
EVALUATION MODE ABSOLUTE (EMA):
W EMA zostają zmienione trzy wartości nieprzetworzone L, C, R służące do ustalenia gęstości, symetrii 1 i symetrii 2:


Aktualne wartości DENSITY, SYM1 i SYM2 są przedstawiane graficznie i numerycznie na pulpicie Windows®, oprócz tego wartości nieprzetworzone przedstawiane są w postaci pasków.
 
EVALUATION MODE RELATIVE (EMR):
W EMR trzy kanały wejściowe L,C,R (left, center, right) zostają sprowadzone do swoich wartości maksymalnych, które zostały ustalone zawsze w ostatniej minucie. Dla gęstości i obydwu wartości symetrii istnieje następująca prawidłowość:
 
 
Proces Teach
TEACH-Table staje się widoczna po "zmianie pozycji" przełącznika programu PARA. Po uruchomieniu przycisku GO zostają wyświetlone na ekranie PC aktualne dane obliczone w czujniku odnoszące się do DENSITY, SYM1 i SYM2. Po uruchomieniu przycisku TEACH DATATO (kliknięciem myszy na pulpicie operatora Windows®) następuje przekazanie danych do TEACH-Table. Za pomocą DTO ustalana jest tolerancja gęstości, w taki sam sposób postępuje się z tolerancją symetrii 1 S1TO oraz symetrii 2 S2TO.
 
Po "geatecht (nauczeniu)" stanu (wektora) należy przekazać jeszcze informację do czujnika przez kliknięcie na SEND.
 
Po uruchomieniu przycisku GO na wyświetlaczu graficznym zostaną pokazane aktualne tolerancje DTO, S1TO i S2TO.
 
Pole V-No.: informuje, czy aktualny strumień rozpylanej cieczy znajduje się w granicach tolerancji danego wektora.


NEWS

Następne targi:

K 2019
Düsseldorf, Niemcy
16-23 październik 2019 r
więcej...

sps
smart production solutions

Norymberga, Niemcy
26-28 listopada 2019
r
więcej...

++++++++++++++++++++++++++

Nowa informacja prasowa:
Lśniące perspektywy!
więcej...

++++++++++++++++++++++++++

Nowe video:
Video szkoleniowe kontrola strumienia rozpylanej cieczy z L-LAS-TB-75-AL
więcej...

++++++++++++++++++++++++++

Nowe aplikacje:
Application News N°639-641
Wykrywanie spoin na rurach ze stali szlachetnej (N°639)
Rozpoznawanie wad spoiny na rurach ze stali szlachetnej (N°640)
Kontrola inline spoiny na rurach ze stali szlachetnej (N°641)
więcej...

++++++++++++++++++++++++++

Ważne uwagi dotyczące aktualizacji oprogramowania
więcej...




FIND US ON ....

Facebook Youtube in Xing Twitter

TOP