Com els fabricants trien l'oli hidràulic i el comptador de cabal

En els àmbits de l'automatització industrial i la transmissió mecànica, els sistemes hidràulics, gràcies a la seva elevada densitat de potència i capacitats de control precís, s'han convertit en la font d'energia central per a maquinària pesant, maquinària d'obra civil, aeroespacial i altres sectors. L'oli hidràulic, la "sang" d'un sistema hidràulic, determina directament l'eficiència operativa i la vida útil mitjançant el seu rendiment i el control del flux. Els caudalímetres, instruments clau per al control de l'oli hidràulic, estan íntimament relacionats amb l'expertesa tècnica del fabricant. Aquest article començarà amb una comprensió bàsica de l'oli hidràulic, analitzarà els paràmetres clau de l'oli hidràulic i els tipus de caudalímetres aplicables, i farà una revisió sistemàtica dels principals fabricants nacionals i internacionals de caudalímetres i les seves recomanacions pRODUCTES , proporcionant una referència completa per als professionals del sector.
1. L'oli hidràulic com a "sang poderosa" del sistema hidràulic
L'oli hidràulic, o fluid hidràulic, és el medi que transmet la potència en maquinària hidràulica. Els olis hidràulics més comuns es basen en oli mineral o aigua. L'equipament que pot utilitzar oli hidràulic inclou excavadores i retroexcavadores, frens hidràulics, sistemes de direcció assistida, transmissions automàtiques, camions de brossa, sistemes de control de vol d'aeronaus, ascensors i maquinària industrial.
L'oli hidràulic és un lubricant especialitzat que transmet energia, lubrifica components, refreda l'equipament i evita la corrosió dins d'un sistema hidràulic. No només necessita tenir una bona fluïdesa per garantir una transferència d'energia eficient, sinó que també ha de mantenir un rendiment estable en condicions de treball severes, com altes temperatures, alta pressió i càrregues elevades, per evitar fallades del sistema degudes a la degradació de l'oli. Des del punt de vista de la classificació funcional, l'oli hidràulic inclou principalment tres categories: oli hidràulic miner, oli hidràulic sintètic i oli hidràulic biodegradable: l'oli hidràulic miner s'utilitza àmpliament en escenaris industrials ordinaris per el seu baix cost i gran compatibilitat; l'oli hidràulic sintètic és adequat per a sectors d'alta gamma com l'aeroespacial i la metal·lúrgia, gràcies a la seva resistència a altes temperatures i bona retardació de la flama; l'oli hidràulic biodegradable va dirigit a escenaris com maquinària d'enginyeria i maquinària agrícola amb requisits elevats d'ecologia, i pot reduir eficaçment la contaminació ambiental. (1) Paràmetres tècnics clau de l'oli hidràulic El rendiment de l'oli hidràulic es reflecteix mitjançant una sèrie de paràmetres clau, que també són una base important per a la selecció del caudalímetre. D'entre ells, la viscositat és un dels paràmetres més centrals de l'oli hidràulic, ja que afecta directament la fluïdesa i l'eficiència de transferència d'energia de l'oli. Normalment, la viscositat de l'oli hidràulic es selecciona segons la temperatura de funcionament del sistema. S'utilitzen olis de baixa viscositat (com ISO VG 32) en ambients de baixa temperatura per evitar dificultats en l'arrencada en fred, mentre que en ambients de alta temperatura es requereixen olis d'alta viscositat (com ISO VG 100) per evitar una dilució excessiva i fuites. A més, l'índex de viscositat (VI) és crucial. Els olis hidràulics amb un índex de viscositat elevat (per exemple, VI 140) presenten fluctuacions mínimes de viscositat amb els canvis de temperatura, permetent-los operar en un ampli rang de temperatures.
a. Viscositat
Les viscositats habituals de l'oli hidràulic es classifiquen segons el sistema ISO VG (grau de viscositat), que es basa en la viscositat cinemàtica de l'oli a 40 °C (104 °F). Els graus de viscositat més comuns per a sistemes hidràulics industrials i mòbils generals són:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
També s'utilitzen altres viscositats, però són menys comunes o estan reservades per a aplicacions específiques a baixes i altes temperatures. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Punt de fulgor i punt de combustió
Aquests són indicadors clau de la seguretat dels fluids hidràulics. El punt d'ignició es refereix a la temperatura més baixa a la qual es produeixen vapors inflamables quan es calenta en condicions especificades, mentre que el punt de combustió és la temperatura més baixa a la qual aquests vapors continuen cremant. Per a aplicacions que impliquen altes temperatures o risc de flames obertes (com ara maquinària metal·lúrgica), s'haurien de seleccionar fluids hidràulics amb punts d'ignició elevats per reduir els riscos d'incendi. L'estabilitat a l'oxidació determina la vida útil dels fluids hidràulics. Els fluids hidràulics de qualitat són menys susceptibles a l'oxidació i deteriorament en condicions prolongades d'alta temperatura i alta pressió, reduint així la formació d'impureses com fangs i dipòsits de carboni i allargant els intervals de canvi d'oli. A més, també s'haurien de considerar paràmetres com les propietats anti-desgast, la resistència a la corrosió i la separabilitat a l'aigua segons els requisits del sistema. Per exemple, els sistemes hidràulics d'alta pressió requereixen fluids hidràulics amb excel·lents propietats anti-desgast per protegir components de precisió com bombes i vàlvules. En entorns humits, cal prestar especial atenció a la separabilitat a l'aigua del fluid hidràulic per evitar l'intrusió d'humitat i la conseqüent fallada per emulsificació de l'oli. 2. Fluxòmetre d'oli hidràulic: l'"equipament nucli" per a un monitoratge precís El control del flux d'oli hidràulic és un eslabó clau per garantir el funcionament estable del sistema hidràulic. Mitjançant el control en temps real del flux d'oli hidràulic, es poden detectar a temps problemes com fugues del sistema o fallades de bombes i vàlvules, evitant danys en l'equipament o accidents productius causats per fluxos anormals. Segons el principi de mesura i les característiques estructurals, els fluxòmetres adequats per a oli hidràulic es classifiquen principalment en les categories següents: (1) Fluxòmetre volumètric: la "solució preferida" per a olis d'alta viscositat El fluxòmetre volumètric calcula el cabal mesurant el nombre de vegades que l'oli hidràulic omple i es buida en una cambra de volum fix. Té característiques d'alta precisió i forta adaptabilitat a la viscositat, sent especialment adequat per mesurar olis hidràulics d'alta viscositat (viscositat 100 cSt). D'entre ells, el fluxòmetre de rodes ovalades és el producte més habitual per a la mesura d'oli hidràulic: consta de dues rodes ovalades engranades. Quan l'oli hidràulic fa girar les rodes, es despren una quantitat fixa d'oli per cada rotació. El cabal es pot obtenir comptant el nombre de voltes de les rodes. La precisió d'aquest tipus de fluxòmetre normalment arriba al nivell 0,5, i alguns productes d'alta gamma poden arribar fins al nivell 0,2. Està menys afectat pels canvis de viscositat i temperatura del fluid i és àmpliament utilitzat en escenaris com la mesura de quantitats d'oli i la detecció de fugues en sistemes hidràulics. (2) Fluxòmetre de turbina: la "tria eficient" per a olis de viscositat mitjana i baixa El fluxòmetre de turbina utilitza l'oli hidràulic per fer girar la turbina i fa servir el principi d'inducció electromagnètica per convertir la velocitat de la turbina en una senyal elèctrica per calcular el cabal. Té avantatges com una rapidesa de resposta elevada i un ample rang de mesura, sent adequat per al control dinàmic del cabal d'olis hidràulics de viscositat mitjana i baixa (viscositat <50 cSt), com ara el control en temps real del flux en sistemes hidràulics, la regulació del cabal quan canvien les càrregues de l'equipament, i altres escenaris. La precisió dels fluxòmetres de turbina sol ser del nivell 0,5-1,0. Alguns productes poden assolir una precisió de nivell 0,2 mitjançant l'optimització de l'estructura de la turbina i la tecnologia de processament del senyal. Tanmateix, cal tenir en compte que els fluxòmetres de turbina tenen exigències elevades respecte a la netedesa del fluid. Si hi ha impureses a l'oli hidràulic, és fàcil que la turbina s'encalli o s'assoleixi, afectant la precisió de mesura i la vida útil. (3) Altres tipus de fluxòmetres: "solucions complementàries" per a escenaris especials
A més dels comptadors de cabal volumètrics i de turbina, en alguns escenaris especials també s'utilitzen comptadors de cabal ultrasònics i comptadors de cabal electromagnètics. Els comptadors de cabal ultrasònics calculen el cabal mesurant la diferència de temps de propagació d'ones ultrasòniques en oli hidràulic. Presenten les avantatges de la mesura sense contacte i l'absència de pèrdues de pressió. Són adequats per mesurar olis hidràulics de gran diàmetre i alta viscositat, però són sensibles a les bombolles i impureses presents a l'oli. La seva precisió és relativament baixa (normalment nivell 1,0-2,0). Els comptadors de cabal electromagnètics utilitzen el principi d'inducció electromagnètica per mesurar el cabal de líquids conductors. Tanmateix, si la conductivitat de l'oli hidràulic és baixa, no funcionaran correctament. Per tant, només són adequats per a olis hidràulics sintètics o olis hidràulics amb contingut d'aigua que tinguin una alta conductivitat.
3. Fabricants destacats de comptadors de cabal d'oli hidràulic i productes recomanats nacionals i internacionals
El rendiment dels caudalímetres d'oli hidràulic està estretament relacionat amb l'acumulació tècnica i el procés de producció del fabricant. Han sorgit diverses empreses especialitzades en la mesura de cabal, tant nacionals com internacionals, que s'han convertit en referents a la indústria gràcies a la seva tecnologia avançada i productes fiables. (1) Fabricants nacionals: representants de l'alt rendiment econòmic i dels serveis personalitzats
a. Anhui Jujea Instrument Co., Ltd.
Com a empresa líder en caudalímetres de líquid, Anhui Jujea Automation Technology Co., Ltd. ha estat profundament immersa durant molts anys en el camp de la mesura del flux d'oli hidràulic. El seu producte estrella, el caudalímetre de rodes ovalades de la sèrie GT-LC, és una «eina» per mesurar oli hidràulic d'alta viscositat. Aquesta sèrie de caudalímetres està fabricada en acer inoxidable d'alta qualitat, resistent a altes pressions i a la corrosió. Pot adaptar-se a temperatures de treball de fins a -20 ℃ a 200 ℃, ajustant-se perfectament a les condicions de treball severes del sistema hidràulic. En quant a precisió, l'error bàsic del caudalímetre de la sèrie GT-LC és ≤±0,5 %. Alguns models poden arribar a millorar la precisió fins a ±0,2 % mitjançant l'optimització de la tecnologia de mecanitzat d'engranatges i de la tecnologia d'adquisició de senyals, superant amb escreix la mitjana del sector. A més, aquesta sèrie de caudalímetres també admet diversos modes de sortida (sortida de polsos, sortida de corrent 4-20 mA) i pot connectar-se de manera transparent amb sistemes de control com ara PLC per assolir la transmissió en temps real i el monitoratge remot de les dades de cabal. Davant les necessitats diferents dels usuaris, Anhui JUJEA també ofereix serveis personalitzats, com dissenyar carcasses resistents a alta pressió per a sistemes hidràulics d'alta pressió o optimitzar algorismes de compensació de viscositat de l'oli per a entorns de baixa temperatura, satisfent plenament escenaris d'aplicació personalitzats. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (part del grup alemany E.HOLDING)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., una filial completament propietat del grup alemany E.HOLDING a la Xina, aprofita els principals avenços en I+D i processos de fabricació de VSE Flowmeter Technology Co., Ltd., una filial del grup, per establir-se com a referent industrial en fluxòmetres hidràulics d'alta gamma per oli. Els fluxòmetres de rodes ovalades de la sèrie VS de la marca VSE, amb la seva precisió superior en la mesura i un rendiment estable a llarg termini, s'han convertit en l'opció preferida per al control de cabal de precisió en nombrosos sistemes hidràulics.
Aquesta sèrie de fluxòmetres disposa d'un mecanisme únic d'engranatge. Aquest disseny té cura de les característiques de flux del fluid dins de la cambra de mesurament, minimitzant les pertorbacions del fluid durant el seu pas. Això assegura una mesura estable i precisa fins i tot en condicions de baix cabal en sistemes hidràulics, evitant eficaçment les desviacions de mesura habituals en aquestes condicions.
Gràcies al seu rendiment excepcional, els caudalímetres de rodes ovalades de la sèrie VS s'utilitzen àmpliament en aplicacions que requereixen els nivells més alts de precisió i estabilitat. En el camp aeroespacial, pot utilitzar-se per monitoritzar el cabal en sistemes hidràulics de control d'enginys espacials, assegurant un funcionament precís en entorns espacials complexos o condicions d'alta altitud. En la fabricació d'equips d'alta gamma, com ara en els sistemes hidràulics de màquines-eina de precisió i robots industrials grans, també pot proporcionar dades de cabal fiables per donar suport a un funcionament estable de l'equipament, cosa que el fa adequat per a una gran varietat d'aplicacions industrials exigents.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Com a líder mundial en automatització industrial, Emerson Process Management ha introduït la sèrie Micro Motion de caudalímetres massius Coriolis, oferint solucions innovadores al sector de la mesura del cabal d'oli hidràulic.
Els caudalímetres de massa Coriolis es basen en un principi de mesura únic de la força de Coriolis. Mesuren directament el cabal màssic del fluid mitjançant la detecció dels efectes de força generats pel flux del fluid dins d'un tub dissenyat específicament. Aquest mètode de mesura elimina fonamentalment la dependència dels caudalímetres tradicionals respecte a les propietats físiques del fluid. Els canvis en la viscositat de l'oli hidràulic, les fluctuacions de temperatura de funcionament i els ajustos de pressió del sistema no afecten la mesura, assegurant resultats precisos. Per tant, és reconegut en la indústria com l'estàndard "daurat" per a la mesura del cabal màssic d'oli hidràulic.
En aplicacions pràctiques, aquesta sèrie de caudalímetres ha demostrat una excepcional funcionalitat. Durant el procés de fabricació de maquinària d'obra, controla amb precisió les operacions de farciment d'oli hidràulic, assegurant uns nivells d'oli hidràulic consistents per a cada equip que es transporta. Això garanteix una qualitat uniforme i redueix les variacions de rendiment causades per diferències en la quantitat d'oli. Durant el manteniment habitual del sistema hidràulic, el monitoratge en temps real de la pèrdua d'oli subministra dades precises sobre el consum d'oli al personal de manteniment, permetent l'elaboració de plans de manteniment científics i racionals i evitant avaries en l'equip provocades per un consum insuficient o excessiu d'oli.

4. Recomanacions per a la selecció de fabricants de caudalímetres i tendències del sector
(I) Principis clau de selecció des de la perspectiva d'un fabricant

Segons l'experiència pràctica dels fabricants de caudalímetres, la selecció de caudalímetres d'oli hidràulic ha de seguir els tres principis clau de «idoneïtat per a les condicions operatives, precisió adequada i control de costos». En primer lloc, s'ha de seleccionar el tipus de caudalímetre més adient segons la viscositat, la temperatura i la pressió de l'oli hidràulic. Per a olis hidràulics d'alta viscositat, es prefereix un caudalímetre de rodes ovalades, mentre que per a olis hidràulics de viscositat mitjana o baixa es pot utilitzar un caudalímetre de turbina. En aplicacions d'alta temperatura i alta pressió, cal tenir en compte el material del caudalímetre i el seu rendiment d'estanquitat. En segon lloc, el nivell de precisió ha de coincidir amb l'escenari d'aplicació. Per a aplicacions industrials generals, un nivell de precisió classe 0,5 és suficient, mentre que per a la fabricació d'equipaments d'alta gamma, metrologia i calibratge es requereixen productes amb una precisió classe 0,2 o superior. Finalment, cal considerar detingudament els costos d'equipament i operatius per evitar perseguir excessivament una alta precisió, cosa que comportaria un desgast innecessari de costos.
(II) Tendències de desenvolupament industrial en els mesuradors de cabal d'oli hidràulic
Amb l'avanç de la Indústria 4.0 i la fabricació intel·ligent, els mesuradors de cabal d'oli hidràulic s'orienten cap a la "intel·ligència, integració i respecte al medi ambient". En termes d'intel·ligència, els fabricants incorporen sensors intel·ligents i capacitats de comunicació sense fils als mesuradors de cabal. Pel que fa a la integració, els mòduls integrats de mesura de cabal esdevenen una tendència. Per exemple, el mesurador de cabal integrat de VSE, dissenyat per a sistemes hidràulics multicanal, pot mesurar simultàniament el cabal en diversos circuits d'oli, reduint la mida de l'equip i els costos d'instal·lació. En relació amb el respecte al medi ambient, els fabricants redueixen el consum energètic i la contaminació ambiental dels mesuradors de cabal mitjançant l'optimització de l'estructura del producte i la selecció de materials respectuosos amb el medi ambient.