Artykuł
Technologie czujników punktu rosy
Zalety, ograniczenia i sposób, w jaki SUTO iTEC łączy to, co najlepsze z obu światów
W systemach sprężonego powietrza wilgoć jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na niezawodność procesu i jakość powietrza. Niesprawny osuszacz może powodować skraplanie się wody wewnątrz rurociągów, często niezauważone do momentu wystąpienia uszkodzeń. Może to skutkować awariami maszyn, zanieczyszczeniem produktów lub nieplanowanymi przestojami.
Monitorowanie punktu rosy pomaga wcześnie wykryć te zagrożenia. Daje użytkownikom możliwość pomiaru i kontroli poziomu wilgotności w czasie rzeczywistym oraz zapewnia prawidłowe działanie osuszaczy i systemów filtracji. Wydajność pomiaru punktu rosy zależy jednak w dużej mierze od zastosowanej technologii czujników.
Niniejszy artykuł zawiera przegląd najpopularniejszych technologii czujników stosowanych w miernikach punktu rosy, porównuje ich mocne i słabe strony oraz wyjaśnia, w jaki sposób SUTO iTEC łączy zalety różnych typów czujników w unikalnym rozwiązaniu hybrydowym.
Przegląd strony
- Dlaczego punkt rosy jest kluczowym wskaźnikiem w systemach sprężonego powietrza?
- Przegląd technologii czujników stosowanych w miernikach punktu rosy
- Połączone rozwiązanie czujników SUTO iTEC do monitorowania punktu rosy w pełnym zakresie
- Zintegrowany pomiar ciśnienia zwiększający funkcjonalność
- Wnioski
Dlaczego punkt rosy jest kluczowym wskaźnikiem w systemach sprężonego powietrza?
Punkt rosy to temperatura, w której para wodna w sprężonym powietrzu zaczyna się skraplać. Wartość ta odgrywa kluczową rolę w określaniu suchości powietrza. Gdy punkt rosy jest niski, powietrze jest suche i nadaje się do użytku we wrażliwych środowiskach. Wysoki punkt rosy zwiększa jednak prawdopodobieństwo kondensacji wewnątrz systemu.
Kondensacja może powodować poważne problemy. Może prowadzić do korozji wewnątrz rur, awarii sprzętu pneumatycznego lub zanieczyszczenia produktu końcowego. Dlatego też pomiar punktu rosy jest uważany za kluczowy parametr jakości, szczególnie w branżach, w których bezpieczeństwo i czystość procesów mają kluczowe znaczenie.
Monitorowanie punktu rosy zapewnia, że osuszacze działają zgodnie z oczekiwaniami, że sprężone powietrze spełnia wymagane normy, takie jak ISO 8573, oraz że energia nie jest marnowana na nadmierne osuszanie lub ponowne przetwarzanie.
Przegląd technologii czujników stosowanych w miernikach punktu rosy
Czujniki z tlenku glinu
Czujniki z tlenku glinu opierają się na strukturze warstwowej, w której para wodna dostaje się do porowatej warstwy tlenku i zmienia pojemność elektryczną czujnika. Zmiana ta jest proporcjonalna do ilości obecnej wilgoci.
Czujniki te są kompaktowe i stosunkowo tanie, co czyni je powszechnym wyborem do podstawowych zastosowań. Jednak ich struktura powierzchni jest wrażliwa na zanieczyszczenia i łatwo zatrzymuje kurz lub aerozole oleju. Może to prowadzić do wolnego czasu reakcji i rosnącej niedokładności w czasie.
Zalety
- Efektywność kosztowa
- Mała obudowa
- Działa w szerokim zakresie ciśnień
Wady
- Wrażliwość na zanieczyszczenia i brud
- Dryft spowodowany starzeniem się warstwy tlenku
- Wolniejsze odzyskiwanie przy przełączaniu z powietrza mokrego na suche
- Wymaga regularnej ponownej kalibracji
Czujniki polimerowe
Czujniki polimerowe również działają poprzez pomiar zmian pojemności, ale wykorzystują gładką warstwę polimerową do pochłaniania cząsteczek wody. Filtr ochronny zapobiega przedostawaniu się cząstek i zanieczyszczeń do wrażliwej warstwy, poprawiając stabilność i trwałość.
Czujniki te oferują krótki czas reakcji w obu kierunkach, co oznacza, że szybko reagują zarówno na wzrost, jak i spadek wilgotności. Są one szeroko stosowane w typowych zastosowaniach w suszarniach i oferują doskonałą długoterminową wydajność w zakresie od -60 do +50 °C Td.
Zalety
- Szybka reakcja zarówno w mokrych, jak i suchych warunkach
- Wysoka odporność na starzenie i zanieczyszczenia
- Niski dryft długoterminowy
- Nadaje się do większości zastosowań przemysłowych
Wady
- Zmniejszona czułość przy bardzo niskich poziomach wilgotności
- Nieodpowiednie dla punktów rosy poniżej -60 °C Td
Czujniki z mikrowagą kwarcową (QCM)
Czujniki QCM (Quartz Crystal Microbalance) oferują niezwykle wysoką czułość poprzez pomiar zmiany masy kryształu kwarcu. Gdy cząsteczki wody są absorbowane na cienkiej warstwie powłoki, zmienia się częstotliwość rezonansowa kwarcu. Nawet niewielkie ilości wilgoci mogą być wykrywane z wysoką precyzją.
Sprawia to, że czujniki QCM są idealne do ultra-suchych środowisk i zastosowań, w których należy mierzyć punkty rosy tak niskie, jak -100 °C Td. Jednak właściwości fizyczne tych czujników ograniczają ich wydajność przy wyższych poziomach wilgotności lub w środowiskach o wysokim ciśnieniu.
Zalety
- Wysoka dokładność w bardzo suchych warunkach
- Doskonała czułość na niewielkie zmiany wilgotności
- Krótki czas reakcji na sucho-mokro
Wady
- Nie nadaje się do punktów rosy powyżej -20 °C Td
- Ograniczona wydajność w zastosowaniach wysokociśnieniowych
- Nie może samodzielnie pokryć pełnego zakresu punktu rosy
Połączone rozwiązanie czujników SUTO iTEC do monitorowania punktu rosy w pełnym zakresie
Aby sprostać potrzebom nowoczesnych systemów sprężonego powietrza, firma SUTO iTEC opracowała hybrydową technologię czujników, która integruje zarówno czujniki polimerowe, jak i QCM w jednym urządzeniu. To połączenie umożliwia niezawodny pomiar punktu rosy w pełnym zakresie od -100 do +50 °C Td.
Wbudowany algorytm przełączania stale ocenia warunki pracy i automatycznie wybiera dokładniejszy element czujnika. W bardzo suchych warunkach czujnik QCM przejmuje kontrolę, zapewniając wysoką precyzję. W standardowych zakresach wilgotności czujnik polimerowy zapewnia szybką reakcję i stabilną długoterminową wydajność.
To inteligentne podejście oparte na dwóch czujnikach łączy mocne strony obu technologii, eliminując jednocześnie ich indywidualne słabości. Eliminuje to potrzebę stosowania wielu przyrządów, ręcznego przełączania zakresów lub kompromisów w zakresie dokładności pomiaru.
SUTO iTEC stosuje tę zaawansowaną technologię w czujniku
Czujnik punktu rosy S220
. Łącząc oba elementy czujnika w jednym kompaktowym i niezawodnym urządzeniu, S220 zapewnia dokładne i stabilne monitorowanie w zastosowaniach o różnych poziomach punktu rosy – w tym w systemach z osuszaczami adsorpcyjnymi i chłodniczymi, a także w instalacjach wymagających identyfikowalnej dokumentacji w szerokim spektrum punktu rosy.
Zintegrowany pomiar ciśnienia zwiększający funkcjonalność
SUTO iTEC oferuje opcję integracji pomiaru ciśnienia bezpośrednio z czujnikiem punktu rosy. Zwiększa to wartość dodaną, umożliwiając użytkownikom pomiar ciśnienia w systemie i konwersję danych punktu rosy na inne jednostki związane z wilgotnością w czasie rzeczywistym.
Obejmują one:
- objętość ppm
- wilgotność bezwzględna
- gramów na metr sześcienny
- atmosferyczny punkt rosy
Dzięki zintegrowanemu czujnikowi ciśnienia użytkownicy uzyskują głębszy wgląd w wydajność systemu, lepsze wsparcie dla raportowania i certyfikacji oraz większą elastyczność podczas analizowania lub eksportowania danych pomiarowych. Poprawia również dokładność w aplikacjach zależnych od ciśnienia, zapewniając, że odczyty wilgotności są odpowiednio kompensowane.
Wnioski
Każda technologia czujnika punktu rosy ma swoje miejsce w monitorowaniu sprężonego powietrza. Wybór zależy od zastosowania, wymaganego zakresu punktu rosy, warunków środowiskowych i wymaganego poziomu precyzji.
- Czujniki z tlenku glinu nadają się do prostych, wrażliwych na koszty zastosowań, ale wymagają częstej kalibracji i są wrażliwe na zanieczyszczenia
- Czujniki polimerowe są idealne do większości standardowych zastosowań przemysłowych, oferując szybką reakcję i długoterminową niezawodność
- Czujniki QCM są najlepszym wyborem do pracy w warunkach niskiego punktu rosy, zwłaszcza w środowiskach farmaceutycznych lub o wysokim stopniu czystości.
- Podwójny system czujników SUTO iTEC, stosowany w
Czujnik punktu rosy S220
zapewnia kompleksowe rozwiązanie, automatycznie dostosowując się do zakresu roboczego - Zintegrowany czujnik ciśnienia odblokowuje wiele jednostek wilgotności i obsługuje zaawansowaną diagnostykę i konwersję.
Łącząc innowacyjną konstrukcję czujnika z ponad 20-letnim doświadczeniem w pomiarach sprężonego powietrza, SUTO iTEC oferuje użytkownikom na całym świecie niezawodne i wszechstronne rozwiązanie do utrzymania jakości, bezpieczeństwa i wydajności systemów sprężonego powietrza.
