回転軸への粘度計SRVおよび密度計SRDの取り付け工程

Rheonics これらのセンサーは、粘度、密度、温度をリアルタイムで測定するように設計されています。汎用性が高いため、タンクやパイプに設置でき、プロセスエンジニアは流体の状態を監視する方法や場所を柔軟に選択できます。

SRVおよびSRDセンサープローブは、複数のプロセス接続オプションを選択できるため、用途に応じてさまざまなタンクや配管構成に取り付けることができます。センサープローブには、測定中に対象流体と接触する必要のあるセンシング素子が備わっています。正確な測定値を得るためには、センシング素子の周囲（センシング領域）にわずかな隙間が必要です。

図1。 SRV (NAIST) と SRD センシングエリア

混合用途におけるインライン測定は、センサープローブを容器またはタンクの側面、底面、または上面に取り付けることによって実現できます（図2の参考文献を参照）。

図2. 混合タンクにおける一般的な設備構成

しかし、多くの工業用混合設備では、以下のような物理的な制約により、これらの従来型の設置場所は実現不可能である。

• ブレードの形状により、側壁、底壁、または上部に取り付けられたプローブのための十分なクリアランスが確保されない。

• スクレーパーを使用する混合タンクは、一般的な設置方法を無効にする。

• 対象箇所の流体に直接アクセスできない容器設計

このような場合、センサーをミキサーシャフトに直接設置することで、最も代表的な位置で流体に直接アクセスできるため、容器の形状に関係なく、粘度と温度を正確かつリアルタイムで測定することが可能になります。

図3．一般的な設置方法が有効でない混合タンクの例

Rheonics インラインプロセス粘度計および密度計であるSRVまたはSRDセンサーは、ミキサーシャフトに直接取り付けることができ、容器の形状や内部障害物に関係なく直接測定を行い、回転シャフトからリアルタイムの粘度、密度、温度データを固定制御システムに提供します。これは、SRV-EM-TTまたはSRD-EM-TTセンサー、プローブをシャフトに取り付けるためのカスタム加工されたねじアダプタ、およびサードパーティ製のスリップリングを使用して実現されます。システムについては以下で説明し、図4に示します。

例として、ケーブル接続用の内径⌀14mmの穴が開いたM20x1.5ネジがシャフトに既に切られているお客様のケースを取り上げます。ただし、これは他のケースの条件や仕様に関わらず、どのような場合でも対応可能です。

図4. 提案されたソリューションのインストール Rheonics

このソリューションは、ミキサーシャフトとセンサーエレクトロニクスに沿って順番に設置される3つの主要コンポーネントで構成されています。

1. カスタムアダプターは Rheonics (G3/4″からM20x1.5)またはサードパーティのワークショップで、SRVおよびSRDセンサーをシャフトのネジに接続します。

図5. G3/4”から M20x1.5ネジアダプターは Rheonics

2. その SRV-EM-TT または SRDEM-TTセンサーはアダプターにねじ込まれ、その検出素子がプロセス流体に露出するようになっています。このタイプが選ばれた理由は、センサーの電子回路がプローブヘッドに直接統合されているため、別途外部トランスミッターが不要になるからです。

図6。 SRV-EM-TT 図面例

3. 回転軸の上部には、回転軸から固定されたPCまたは制御システムに電力とデータ信号を伝送するためのスリップリングが取り付けられています。スリップリングには、電源（8～36V DC）用の導体が2本と、センサーへのCAN接続用の導体が2本必要です。この部品は、MercotacやMoflonなどの外部の第三者から調達する必要があります。

この例では、スリップリングを取り付けるために、既存のシャフト穴の直径を現在の⌀14 mmから約⌀30 mm（スリップリングの種類による）に加工する必要があります。これは、スリップリングメーカーの取り付け要件に従って行う必要があります。この加工は、顧客または容器メーカーが行う必要があります。 Rheonics 加工前に、選択したスリップリングサプライヤーのデータシートと照らし合わせて、正確な穴径要件を確認することをお勧めします。

図7．外部の第三者ショップから提供されたスリップリングの例

4. すべて Rheonics センサー電子機器のバリアント（E1、E2、E3）は、このアプリケーションに対応しています。センサーケーブルは、センサープローブに直接接続するのではなく、センサー電子機器からスリップリングに接続されます。電子機器のバリアントの詳細については、こちらをご覧ください。 こちら.

前述のすべての点を踏まえると、最終的なシステム構成は以下のようになります。

図8. システム全体のセットアップ

インストール後、システムが正しく動作していること、および測定品質が許容範囲内であることを確認するために、以下の検証手順を実行する必要があります。

メカニカルチェック

1. カスタムアダプターのシャフトとセンサーの両方に、完全にねじが切られ、規定トルクで締め付けられていることを確認してください。

2. スリップリングが製造元の指示に従って正しく装着され、固定されていることを確認してください。

3. シャフトを手動で回転させ、周囲の部品との機械的な干渉がないことを確認してください。

4. アダプターとシャフトの接合部に、応力、変形、または位置ずれの兆候がないか点検してください。

電気チェック

1. シャフトを固定した状態で、スリップリングを通してセンサーに正しく電源が供給されることを確認してください。

2. スリップリング接点を通して、すべての信号線の導通を確認してください。

3. センサーが検出され、接続されているPCまたは制御システムと通信していることを確認してください。

騒音レベルの評価

混合によって生じる機械的振動やスリップリング接点からの電気的ノイズは、測定品質に影響を与える可能性があります。以下のチェックを実施してください。

1. ミキサーを運転速度で運転するが、プロセス流体を流さない状態（空運転）で、センサーの生信号出力を観測する。基準となるノイズレベルを記録する。

2. 容器に処理液を充填し、ミキサーを低速で運転する。粘度と温度の測定値を観察し、安定性を確認する。

3. 徐々に運転速度まで上げてください。回転数（RPM）と相関する測定出力の段階的な変化、スパイク、またはノイズの増加がないか監視してください。

4. ノイズレベルが高い場合は、スリップリングの接触状態とケーブル配線を確認してください。信号ケーブルがシールドされ、適切に接地されていることを確認してください。

5. 許容ノイズ閾値：通常の動作条件下では、測定値の変動はセンサーの仕様を超えてはなりません。 Rheonics 騒音レベルが想定範囲外の場合はサポートを提供します。

免責事項：これは参考デザインであり、注文はできません。 Rheonicsこれは、OEM向けの設計ガイダンスを提供するために文書化されています。設計者は、選択したコンポーネントがアプリケーションに適していることを確認する必要があります。ここに示されているサードパーティ部品は、使用可能な典型的な部品の表現にすぎません。これらの部品に対する推奨や保証は暗示されていません。 Rheonics 統合またはパフォーマンスについて一切の責任を負いません。混合容器メーカーで、統合を希望される場合は、 Rheonics シャフト内のセンサーについては、お問い合わせください。