Hvordan producenter vælger hydraulikolie og flowmåler

Inden for industrielle automatisering og mekanisk transmission er hydrauliske systemer, med deres høje effekttæthed og præcise styreevner, blevet den kernebaserede kraftkilde for tunge maskiner, byggemaskiner, luft- og rumfart og andre områder. Hydraulikolie, det "levende blod" i et hydraulisk system, bestemmer direkte dets driftseffektivitet og levetid gennem sin ydelse og flowovervågning. Flowmålere, nøgleinstrumenter til overvågning af hydraulikolie, er tæt forbundet med producentens tekniske ekspertise. Denne artikel starter med en grundlæggende forståelse af hydraulikolie, går derefter i dybden med nøgleparametre for hydraulikolie og anvendelige typer af flowmålere og gennemgår systematisk de største nationale og internationale producenter af flowmålere samt deres anbefalede pRODUKTER , hvilket giver en omfattende reference for fagfolk i branche.
1. Hydraulikolie som det "kraftfulde blod" i det hydrauliske system
Hydraulikolie, eller hydraulikvæske, er mediet, der transmitterer kraft i hydrauliske maskiner. Almindelige hydraulikolier er baseret på mineralolie eller vand. Udstyr, der kan anvende hydraulikolie, inkluderer gravemaskiner og baglæssere, hydraulikbremsesystemer, servostyringer, automatgearkasser, affaldsbiler, flyets styresystemer, elevatorer og industrielle maskiner.
Hydraulikolie er en specialiseret smøremedium, der transmitterer energi, smører komponenter, køler udstyr og forhindre korrosion i et hydraulisk system. Det skal ikke blot have god fluiditet for at sikre effektiv energioverførsel, men også opretholde stabil ydelse under hårde arbejdsforhold såsom høj temperatur, højt tryk og stor belastning for at undgå systemfejl på grund af olies nedbrydning. Set fra en funktionsmæssig klassificering omfatter hydraulikolie primært tre kategorier: mineraloliebaseret hydraulikolie, syntetisk hydraulikolie og nedbrydelig hydraulikolie: Mineraloliebaseret hydraulikolie anvendes bredt i almindelige industrielle sammenhænge på grund af dens lave omkostninger og gode kompatibilitet; syntetisk hydraulikolie er velegnet til high-end-områder som rumfart og metallurgi på grund af dens modstandsdygtighed over for høj temperatur og god flammehæmmende egenskaber; nedbrydelig hydraulikolie retter sig mod anvendelser såsom byggemaskiner og landbrugsmaskiner med høje krav til miljøvenlighed, hvilket effektivt kan reducere miljøforurening. (1) Centrale tekniske parametre for hydraulikolie Hydraulikoliens ydelse afspejles i en række nøgleparametre, som også udgør et vigtigt grundlag for flowmåler-valg. Viskositet er blandt de mest centrale parametre for hydraulikolie, da den direkte påvirker oliens fluiditet og energioverførsels-effektivitet. Normalt vælges viskositeten af hydraulikolie ud fra systemets driftstemperatur. Olie med lav viskositet (f.eks. ISO VG 32) anvendes i koldmiljøer for at undgå vanskeligheder ved koldstart, mens olie med høj viskositet (f.eks. ISO VG 100) kræves i varme miljøer for at undgå overdreven fortynning og utætheder. Desuden er viskositetsindekset (VI) afgørende. Hydraulikolier med højt viskositetsindeks (f.eks. VI 140) viser minimale viskositetssvingninger ved temperaturændringer, hvilket tillader drift over et bredt temperaturområde.
a. Viskositet
Almindelige hydraulikoljeviskositeter klassificeres ved hjælp af ISO VG (viskositetsklasse)-systemet, som er baseret på oliens kinematiske viskositet ved 40 °C (104 °F). De mest almindelige viskositetsgrader til almindelige industrielle og mobile hydrauliksystemer er:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Yderligere viskositeter anvendes også, men de er mindre almindelige eller reserveret til specifikke lav- og højtemperaturanvendelser. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Flammetpunkt og antændelsespunkt
Dette er nøgleindikatorer for hydraulisk fluids sikkerhed. Flashpunktet henviser til den laveste temperatur, ved hvilken brandbare dampe dannes, når væsken opvarmes under specificerede betingelser, mens antændelsespunktet er den laveste temperatur, hvor disse dampe fortsætter med at brænde. Ved anvendelser med høje temperaturer eller risiko for åben ild (som ved metallurgisk udstyr) bør hydrauliske væsker med høje flashpunkter vælges for at reducere brandfare. Oxidationsstabilitet bestemmer levetiden for hydrauliske væsker. Kvalitetsfulde hydrauliske væsker er mindre modtagelige over for oxidation og nedbrydning under langvarige forhold med høj temperatur og højt tryk, hvilket reducerer dannelsen af urenheder som slibemasse og kulaflejringer samt forlænger oliens skiftintervaller. Yderligere bør parametre såsom slidstyrke, rustbeskyttelse og emulsionsadskillelsesevne også tages i betragtning ud fra systemkravene. For eksempel kræver hydrauliske systemer med højt tryk væsker med fremragende slidbeskyttelse for at beskytte præcisionskomponenter såsom pumper og ventiler. I fugtige miljøer bør væskens evne til at adskille vand især overvejes for at forhindre indtrængen af fugt og derved forårsaget emulgering og svigt i olien. 2. Hydraulikolies flowmåler: "kerneproduktet" til præcis overvågning Overvågning af hydraulikolies flow er et centralt led i at sikre stabile driftforhold i det hydrauliske system. Ved at overvåge olieflowet i realtid kan problemer såsom systemlækage og fejl i pumper og ventiler opdages til tiden, hvilket undgår udstyrsskader eller produktionsuheld forårsaget af abnormt flow. Afhængigt af måleprincip og strukturelle egenskaber deles flowmålere, der er velegnede til hydraulikolie, hovedsageligt ind i følgende kategorier: (1) Volumetrisk flowmåler: "foretrukne løsning" til væsker med høj viskositet Den volumetriske flowmåler beregner flowhastigheden ved at måle antallet af gange, hydraulikolien fylder og tømmes i en kammer med fast volumen. Den har karakteristika som høj nøjagtighed og god tilpasningsevne til viskositet og er især velegnet til måling af hydraulikolie med høj viskositet (viskositet 100 cSt). Her er ovalgear-flowmåleren det dominerende produkt til måling af hydraulikolie – den består af to sammenkædede ovale gear. Når hydraulikolien driver gearene rundt, frigøres et fast volumen olie ved hver omdrejning. Flowhastigheden findes ved at tælle antallet af gearomdrejninger. Nøjagtigheden for denne type flowmåler ligger typisk på niveau 0,5, og nogle high-end produkter kan nå op på niveau 0,2. Den er mindre påvirket af ændringer i væskens viskositet og temperatur og anvendes bredt i scenarier såsom mængdemåling og lækagedetektering i hydrauliske systemer. (2) Turbineflowmåler: "effektiv løsning" til væsker med medium og lav viskositet Turbineflowmåleren bruger hydraulikolie til at drive en turbine, og anvender elektromagnetisk induktion til at konvertere turbins hastighed til et elektrisk signal for at beregne flowhastigheden. Den har fordele som hurtig responstid og bred måleområde og er velegnet til dynamisk flowovervågning af hydraulikolie med medium og lav viskositet (viskositet <50 cSt), såsom realtidsflowstyring i hydrauliske systemer, flowregulering ved ændring af udstyrets belastning og lignende scenarier. Nøjagtigheden for turbineflowmålere er typisk niveau 0,5–1,0. Nogle produkter kan opnå nøjagtighed på niveau 0,2 ved at optimere turbinens konstruktion og signalbehandlingsteknologi. Det skal dog bemærkes, at turbineflowmålere stiller høje krav til væskens renhed. Hvis der er urenheder i hydraulikolien, kan det nemt føre til, at turbinen blokerer eller slides, hvilket påvirker målenøjagtigheden og levetiden. (3) Andre typer flowmålere: "supplerende løsninger" til specielle scenarier
Ud over volumetriske og turbinestrømningsmålere anvendes også ultralydsstrømningsmålere og elektromagnetiske strømningsmålere i nogle særlige scenarier. Ultralydsstrømningsmålere beregner strømningen ved at måle forskellen i udbredelsestid for ultralydbølger i hydraulikolie. De har fordelene ved kontaktfri måling og intet tryktab. De er velegnede til måling af stor-diameter, høj-viskositet hydraulikolie, men er let påvirkede af bobler og urenheder i olien. Nøjagtigheden er relativt lav (normalt niveau 1,0–2,0). Elektromagnetiske strømningsmålere bruger princippet om elektromagnetisk induktion til at måle strømningen af ledende væsker. Hvis ledningsevnen i hydraulikolien derimod er lav, fungerer de ikke korrekt. Derfor er de kun velegnede til syntetiske hydraulikolier eller vandholdige hydraulikolier med høj ledningsevne.
3. Ledende producenter af hydraulikoliestrømningsmålere og anbefalede produkter nationalt og internationalt
Ydelsen af hydrauliske olieflowmålere er tæt forbundet med producentens tekniske viden og produktionsproces. Et antal virksomheder, der specialiserer sig i flowmåling, er opstået både nationalt og internationalt. De har udviklet sig til branchestandarder takket være deres avancerede teknologi og pålidelige produkter. (1) Indenlandske producenter: repræsentanter for høj omkostningseffektivitet og skræddersyede løsninger
a. Anhui Jujea Instrument Co., Ltd.
Som en ledende virksomhed inden for væskeflowmålere er Anhui Jujea Automation Technology Co., Ltd. har i mange år beskæftiget sig grundigt med måling af hydraulikoliestrøm. Dets kerneprodukt, GT-LC-seriens ovaltandede flowmeter, er et "våben" til måling af hydraulikolie med høj viskositet. Denne serie flowmetre er fremstillet af højkvalitets rustfrit stål, der er modstandsdygtigt over for højt tryk og korrosion. Det kan tilpasse sig arbejdstemperaturer på op til -20℃-200℃ og passer perfekt til de barske arbejdsforhold i hydrauliksystemet. Med hensyn til nøjagtighed er grundfejlen for GT-LC-seriens flowmeter ≤±0,5 %. Nogle modeller kan forbedre nøjagtigheden til ±0,2 % ved at optimere tandhjulsbearbejdningsteknologien og signalets optagelsesteknologi, hvilket langt overstiger branchens gennemsnit. Desuden understøtter denne serie flowmetre også flere output-tilstande (pulsoutput, 4-20mA strømoutput) og kan integreres problemfrit med kontrolsystemer såsom PLC for at opnå realtids-overførsel og fjernovervågning af flowdata. For at imødekomme behovene hos forskellige brugere tilbyder Anhui JUJEA også skræddersyede løsninger, såsom design af trykbestandige kabinetter til højtrykshydrauliksystemer og optimering af olieviskositets-kompensationsalgoritmer til lavtemperaturmiljøer for fuldt ud at opfylde personlige anvendelsesscenarier. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (Del af den tyske E.HOLDING Group)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., et fuldt ejet datterselskab af det tyske E.HOLDING Group i Kina, benytter sig af de centrale forsknings- og udviklingsresultater samt produktionsprocesser fra VSE Flowmeter Technology Co., Ltd., et andet datterselskab under koncernen, til at etablere sig som en branchestandard inden for high-end hydrauliske olieflowmålere. VSE-mærkets VS-serie med ovale tandhjulsmålere, kendt for deres fremragende målenøjagtighed og langvarigt stabile ydeevne, er blevet det foretrukne valg til præcisionsflowovervågning i utallige hydrauliske systemer.
Denne serie flowmålere er udstyret med en unik tandhjulsindgrebingsmekanisme. Designet tager omhyggeligt højde for fluidets strømningsegenskaber i målekammeret og minimerer derved forstyrrelser i strømningen. Dette sikrer stabil og nøjagtig måling også ved lave flowmængder i hydrauliske systemer og undgår effektivt de måleafvigelser, der ofte opstår under sådanne betingelser.
Takket være sin fremragende ydeevne anvendes VS-seriens ovale gearstrømningsmålere bredt i applikationer, der kræver højeste nøjagtighed og stabilitet. Inden for luft- og rumfart kan den bruges til overvågning af strømning i rumskibers hydrauliske styresystemer og sikre præcis funktion i komplekse rummiljøer eller i højder. I fremstilling af højteknologisk udstyr, såsom i hydrauliksystemer i præcisionsdrevne værktøjsmaskiner og store industrirobotter, kan den ligeledes levere pålidelige strømningsdata til understøttelse af stabil udstyrsdrift, hvilket gør den velegnet til en række krævende industrielle applikationer.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Som global ledende inden for industriel automatisering har Emerson Process Management introduceret Micro Motion-serien af Coriolis massestrømningsmålere og derved bragt innovative løsninger til oliestrømningsmåling i hydraulikindustrien.
Coriolis-massestrømningsmålere er baseret på et unikt måleprincip for Coriolis-kraft. De måler direkte væske massestrøm ved at registrere de kraftvirkninger, der opstår på grund af væskestrømning i et specielt designet rør. Denne målemetode eliminerer grundlæggende behovet for traditionelle flowmålere for at afhænge af væskens fysiske egenskaber. Ændringer i hydraulikolies viskositet, temperatursvingninger under drift og systemtrykjusteringer påvirker ikke målingerne, hvilket sikrer nøjagtige resultater. Derfor anerkendes den i industrien som »guldstandarden« for måling af hydraulikolies massestrøm.
I praktiske anvendelser har denne serie af flowmålere vist en ekseptionel praktisk anvendelighed. Under fremstillingsprocessen af byggemaskiner kontrollerer den præcist fyldningen af hydraulikolie og sikrer ensartede niveauer af hydraulikolie for hver leveret maskine. Dette sikrer konstant kvalitet og reducerer ydelsesvariationer forårsaget af variationer i oliemængde. Under almindelig vedligeholdelse af hydrauliksystemer giver realtidsmonitorering af olietab vedligeholdelsespersonale nøjagtige data om olieforbrug, hvilket gør det muligt at udvikle videnskabeligt begrundede og rationelle vedligeholdelsesplaner og forhindre udstyningsfejl forårsaget af utilstrækkeligt eller overdrevent olieforbrug.

4. Anbefalinger for valg af flowmålerproducent og branchetrends
(I) Nøgleprincipper for valg set fra producentens synsvinkel

Ud fra flowmålerproducenters praktiske erfaringer skal udvælgelsen af flowmålere til hydraulikolie følge de tre nøggeprincipper: "egnet til driftsbetingelser, matchende nøjagtighed og omkostningskontrol". Først skal den passende type flowmåler vælges ud fra hydraulikoliens viskositet, temperatur og tryk. Ved højviskøs hydraulikolie foretrækkes en ovaltandsmåler, mens en turbinflowmåler kan anvendes ved medium- og lavviskøse hydraulikolier. I høje temperatur- og høje trykanvendelser bør flowmålerens materiale og tætningsydelse overvejes. For det andet skal nøjagtighedskravene svare til anvendelsesscenariet. Til almindelige industrielle anvendelser er en nøjagtighedsklasse 0,5 tilstrækkelig, mens der inden for fremstillingsindustri med højteknologisk udstyr, metrologi og kalibrering kræves produkter med klasse 0,2 eller højere nøjagtighed. Endelig skal anlægs- og driftsomkostninger vurderes omhyggeligt for at undgå en overdreven søgen efter høj nøjagtighed, som resulterer i spild af omkostninger.
(II) Branchens udviklingstendenser inden for hydrauliske olieflowmålere
Med fremdriften inden for Industri 4.0 og smart produktion bevæger hydrauliske olieflowmålere sig mod »intelligens, integration og grøn omstilling«. Når det gælder intelligens, udstyrer producenter flowmålere med smarte sensorer og trådløs kommunikation. Vedrørende integration bliver integrerede flowmålingsmoduler en tendens. For eksempel kan VSE's integrerede flowmåler, der er designet til multikanals hydrauliske systemer, måle flow i flere oliedele samtidigt, hvilket reducerer udstyrets størrelse og installationsomkostninger. Set fra grønne aspekter reducerer producenter flowmålernes energiforbrug og miljøpåvirkning ved at optimere produktstrukturen og vælge miljøvenlige materialer.