Cara pengilang memilih minyak hidraulik dan meter aliran

Dalam bidang automasi industri dan pemindahan mekanikal, sistem hidraulik dengan ketumpatan kuasa tinggi dan keupayaan kawalan yang tepat telah menjadi sumber kuasa utama bagi jentera berat, jentera pembinaan, aerospace dan bidang-bidang lain. Minyak hidraulik, sebagai "darah" kepada sistem hidraulik, secara langsung menentukan kecekapan operasi dan jangka hayat perkhidmatannya melalui prestasi dan pemantauan aliran. Alat pengukur aliran, merupakan instrumen utama untuk pemantauan minyak hidraulik, berkait rapat dengan kepakaran teknikal pengeluar. Artikel ini akan bermula dengan pemahaman asas mengenai minyak hidraulik, meneroka parameter utama minyak hidraulik dan jenis-jenis alat pengukur aliran yang sesuai, serta mengkaji secara sistematik pengeluar-pengeluar utama alat pengukur aliran domestik dan antarabangsa beserta cadangan mereka produk , menyediakan rujukan komprehensif kepada para praktisi industri.
1. Minyak Hidraulik sebagai "Darah Kuat" Sistem Hidraulik
Minyak hidraulik, atau cecair hidraulik, adalah medium yang menghantar kuasa dalam jentera hidraulik. Minyak hidraulik biasa biasanya berasaskan minyak mineral atau air. Peralatan yang mungkin menggunakan minyak hidraulik termasuk jentera penggali dan jentera pengorek belakang, brek hidraulik, sistem stereng kuasa, transmisi automatik, lori sampah, sistem kawalan penerbangan kapal terbang, lif, dan jentera industri.
Minyak hidraulik ialah pelincir khas yang memindahkan tenaga, melincirkan komponen, menyejukkan peralatan, dan mencegah kakisan di dalam sistem hidraulik. Ia bukan sahaja perlu mempunyai kelikatan yang baik untuk memastikan pemindahan tenaga yang cekap, tetapi juga perlu mengekalkan prestasi yang stabil di bawah keadaan kerja yang mencabar seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan beban tinggi bagi mengelakkan kegagalan sistem akibat kemerosotan minyak. Daripada perspektif pengelasan fungsi, minyak hidraulik terutamanya merangkumi tiga kategori: minyak hidraulik berminyak mineral, minyak hidraulik sintetik, dan minyak hidraulik boleh terurai: minyak hidraulik berminyak mineral digunakan secara meluas dalam aplikasi industri biasa kerana kosnya yang rendah dan keserasian yang tinggi; minyak hidraulik sintetik sesuai untuk bidang-bidang premium seperti aerospace dan metalurgi kerana rintangan haba tinggi dan sifat kalis api yang baik; manakala minyak hidraulik boleh terurai ditujukan kepada aplikasi seperti jentera kejuruteraan dan jentera pertanian yang mempunyai keperluan alam sekitar yang tinggi, yang dapat secara berkesan mengurangkan pencemaran alam sekitar. (1) Parameter teknikal utama minyak hidraulik Prestasi minyak hidraulik dipantulkan melalui satu siri parameter utama, yang juga merupakan asas penting dalam pemilihan meter aliran. Antara parameter tersebut, kelikatan adalah salah satu parameter paling utama bagi minyak hidraulik, yang secara langsung mempengaruhi kelikatan dan kecekapan pemindahan tenaga minyak tersebut. Biasanya, kelikatan minyak hidraulik dipilih berdasarkan suhu operasi sistem. Minyak berkelikatan rendah (seperti ISO VG 32) digunakan dalam persekitaran suhu rendah untuk mengelakkan kesukaran permulaan sejuk, manakala minyak berkelikatan tinggi (seperti ISO VG 100) diperlukan dalam persekitaran suhu tinggi untuk mengelakkan pencairan dan kebocoran yang berlebihan. Selain itu, indeks kelikatan (VI) adalah sangat penting. Minyak hidraulik dengan indeks kelikatan tinggi (contohnya, VI 140) menunjukkan fluktuasi kelikatan yang minimum dengan perubahan suhu, membolehkannya beroperasi dalam julat suhu yang luas.
a. Kelikatan
Kelikatan minyak hidraulik biasa diklasifikasikan menggunakan sistem ISO VG (gred kelikatan), yang berdasarkan kelikatan kinematik minyak pada suhu 40°C (104°F). Gred kelikatan yang paling biasa digunakan untuk sistem hidraulik perindustrian dan mudah alih umum ialah:
- ISO VG 32
- ISO VG 46
- ISO VG 68
Kelikatan tambahan juga digunakan, tetapi kurang biasa atau disimpan khas untuk aplikasi suhu rendah dan tinggi. - ISO VG 15
- ISO VG 22
- ISO VG 100
-
b. Takat kilat dan takat api
Ini adalah penunjuk utama keselamatan bendalir hidraulik. Takat nyala merujuk kepada suhu terendah di mana wap mudah terbakar dihasilkan apabila dipanaskan di bawah keadaan tertentu, manakala takat api pula ialah suhu terendah di mana wap-wap ini terus terbakar. Untuk aplikasi yang melibatkan suhu tinggi atau risiko nyalaan terbuka (seperti jentera metalurgi), bendalir hidraulik dengan takat nyala tinggi harus dipilih bagi mengurangkan bahaya kebakaran. Kestabilan pengoksidaan menentukan jangka hayat perkhidmatan bendalir hidraulik. Bendalir hidraulik berkualiti tinggi kurang terdedah kepada pengoksidaan dan kerosakan dalam keadaan suhu tinggi dan tekanan tinggi yang berpanjangan, mengurangkan pembentukan bendasing seperti lumpur dan enapan karbon serta memperpanjangkan tempoh pertukaran minyak. Selain itu, parameter seperti sifat rintangan haus, rintangan karat, dan kemampuan pemisahan air juga perlu dipertimbangkan berdasarkan keperluan sistem. Sebagai contoh, sistem hidraulik bertekanan tinggi memerlukan bendalir hidraulik dengan sifat rintangan haus yang cemerlang untuk melindungi komponen presisi seperti pam dan injap. Bagi persekitaran lembap, kemampuan pemisahan air dalam bendalir hidraulik harus diberi perhatian khusus bagi mencegah kemasukan wap air dan kegagalan emulsifikasi minyak yang disebabkannya. 2. Meter aliran minyak hidraulik: "peralatan utama" untuk pemantauan tepat Pemantauan aliran minyak hidraulik merupakan pautan utama bagi memastikan operasi sistem hidraulik yang stabil. Dengan memantau aliran minyak hidraulik secara masa nyata, masalah seperti kebocoran sistem dan kegagalan pam atau injap dapat dikesan pada peringkat awal, mengelakkan kerosakan peralatan atau kemalangan pengeluaran akibat aliran yang tidak normal. Berdasarkan prinsip ukuran dan ciri struktur, meter aliran yang sesuai untuk minyak hidraulik terutamanya dibahagikan kepada kategori berikut: (1) Meter aliran volumetrik: "penyelesaian utama" untuk minyak kelikatan tinggi Meter aliran volumetrik mengira kadar aliran dengan mengukur bilangan kali minyak hidraulik diisi dan dialirkan keluar dari rongga isi padu tetap. Ia mempunyai ciri ketepatan tinggi dan keupayaan adaptasi kelikatan yang kuat, sangat sesuai untuk mengukur minyak hidraulik kelikatan tinggi (kelikatan 100 cSt). Antara jenisnya, meter aliran gear bujur merupakan produk utama untuk pengukuran minyak hidraulik - ia terdiri daripada dua gear bujur yang bersalingan. Apabila minyak hidraulik menggerakkan gear berputar, sejumlah isi padu tetap minyak akan dialirkan keluar bagi setiap putaran. Kadar aliran boleh diperoleh dengan mengira bilangan putaran gear. Ketepatan meter jenis ini biasanya mencapai tahap 0.5, manakala sesetengah produk premium boleh mencapai tahap 0.2. Ia kurang dipengaruhi oleh perubahan kelikatan dan suhu bendalir, dan digunakan secara meluas dalam senario seperti pengukuran kuantiti minyak dan pengesanan kebocoran dalam sistem hidraulik. (2) Meter aliran turbin: "pilihan efisien" untuk minyak kelikatan sederhana dan rendah Meter aliran turbin menggunakan minyak hidraulik untuk menggerakkan turbin berputar, dan menggunakan prinsip aruhan elektromagnetik untuk menukar kelajuan turbin kepada isyarat elektrik bagi menghitung kadar aliran. Ia mempunyai kelebihan seperti sambutan pantas dan julat ukuran yang luas, sesuai untuk pemantauan aliran dinamik minyak hidraulik kelikatan sederhana dan rendah (kelikatan <50 cSt), seperti kawalan aliran masa nyata sistem hidraulik, pengaturan aliran semasa beban peralatan berubah, dan lain-lain senario. Ketepatan meter aliran turbin biasanya pada tahap 0.5-1.0. Sesetengah produk boleh mencapai ketepatan tahap 0.2 dengan mengoptimumkan struktur turbin dan teknologi pemprosesan isyarat. Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa meter aliran turbin mempunyai keperluan tinggi terhadap kebersihan bendalir. Jika terdapat bendasing dalam minyak hidraulik, ia mudah menyebabkan turbin tersekat atau haus, menjejaskan ketepatan ukuran dan jangka hayat perkhidmatan. (3) Jenis meter aliran lain: "penyelesaian tambahan" untuk senario khas
Selain meter aliran volumetrik dan turbin, meter aliran ultrasonik dan meter aliran elektromagnetik juga digunakan dalam beberapa senario khas. Meter aliran ultrasonik mengira aliran dengan mengukur perbezaan masa perambatan gelombang ultrasonik dalam minyak hidraulik. Ia mempunyai kelebihan pengukuran tanpa sentuhan dan tiada kehilangan tekanan. Ia sesuai untuk mengukur minyak hidraulik berkelikaran besar dan kelikatan tinggi, tetapi mudah dipengaruhi oleh gelembung udara dan bendasing dalam minyak tersebut. Ketepatannya agak rendah (biasanya tahap 1.0-2.0). Meter aliran elektromagnetik menggunakan prinsip aruhan elektromagnetik untuk mengukur aliran cecair konduktif. Walau bagaimanapun, jika kekonduksian minyak hidraulik rendah, ia tidak akan berfungsi dengan betul. Oleh itu, ia hanya sesuai untuk minyak hidraulik sintetik atau minyak hidraulik berasaskan air yang mempunyai kekonduksian tinggi.
3. Pengeluar meter aliran minyak hidraulik utama dan produk yang disyorkan di dalam dan luar negara
Prestasi meter aliran minyak hidraulik berkait rapat dengan pengumpulan teknikal dan proses pengeluaran pengilang. Sejumlah syarikat yang mengkhususkan diri dalam pengukuran aliran telah muncul di dalam dan luar negara. Mereka telah menjadi tolok ukur dalam industri dengan teknologi terkini dan produk yang boleh dipercayai. (1) Pengilang tempatan: wakil prestasi tinggi dari segi kos dan perkhidmatan tersuai
a. Anhui Jujea Instrument Co., Ltd.
Sebagai sebuah perusahaan terkemuka dalam meter aliran cecair, Anhui Jujea Automation Technology Co., Ltd. telah lama terlibat dalam bidang pengukuran aliran minyak hidraulik. Produk utamanya, tolok aliran roda gigi oval siri GT-LC, merupakan "senjata" untuk mengukur minyak hidraulik berkelikatan tinggi. Siri tolok aliran ini diperbuat daripada keluli tahan karat berkualiti tinggi yang tahan tekanan tinggi dan kakisan. Ia mampu menyesuaikan diri dengan suhu kerja sehingga -20℃ hingga 200℃, serta sesuai sepenuhnya dengan keadaan kerja yang keras dalam sistem hidraulik. Dari segi ketepatan, ralat asas tolok aliran siri GT-LC adalah ≤±0.5%. Sesetengah model boleh meningkatkan ketepatan hingga ±0.2% dengan mengoptimumkan teknologi pemprosesan gear dan teknologi perolehan isyarat, jauh melampaui purata industri. Selain itu, siri tolok aliran ini juga menyokong pelbagai mod output (output denyutan, output arus 4-20mA), dan boleh disambungkan secara lancar dengan sistem kawalan seperti PLC untuk mencapai penghantaran masa nyata dan pemantauan jarak jauh data aliran. Sebagai respons terhadap keperluan pengguna yang berbeza, Anhui JUJEA turut menyediakan perkhidmatan tersuai, seperti mereka bentuk rumah tahan tekanan tinggi untuk sistem hidraulik tekanan tinggi dan mengoptimumkan algoritma pampasan kelikatan minyak untuk persekitaran suhu rendah bagi memenuhi sepenuhnya senario aplikasi yang bersifat peribadi. b. Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd. (Sebahagian daripada Kumpulan E.HOLDING Jerman)
Everud Fluid Technology (Shanghai) Co., Ltd., sebuah anak syarikat milik penuh Kumpulan E.HOLDING Jerman di China, memanfaatkan pencapaian R&D utama dan proses pembuatan VSE Flowmeter Technology Co., Ltd., sebuah anak syarikat kumpulan tersebut, untuk menubuhkan dirinya sebagai tolok ukur industri dalam alat pengukur aliran minyak hidraulik premium. Alat pengukur aliran roda gigi bujur siri VS jenama VSE, dengan ketepatan pengukuran yang unggul dan prestasi stabil jangka panjang, telah menjadi pilihan utama untuk pemantauan aliran tepat dalam pelbagai sistem hidraulik.
Siri alat pengukur aliran ini dilengkapi mekanisme pertautan gear yang unik. Reka bentuk ini mengambil kira secara teliti ciri-ciri aliran bendalir di dalam ruang pengukuran, dengan meminimumkan gangguan bendalir semasa aliran. Ini memastikan pengukuran yang stabil dan tepat walaupun dalam keadaan sistem hidraulik aliran rendah, secara berkesan mengelakkan penyimpangan pengukuran yang biasa berlaku dalam keadaan tersebut.
Dengan prestasi yang cemerlang, meter aliran gear oval siri VS digunakan secara meluas dalam aplikasi yang memerlukan tahap ketepatan dan kestabilan tertinggi. Dalam bidang aerospace, ia boleh digunakan untuk memantau aliran dalam sistem kawalan hidraulik kapal angkasa, memastikan operasi yang tepat dalam persekitaran angkasa yang kompleks atau keadaan ketinggian tinggi. Dalam pembuatan peralatan high-end, seperti dalam sistem hidraulik jentera presisi dan robot industri besar, ia juga mampu memberikan data aliran yang boleh dipercayai untuk menyokong operasi peralatan yang stabil, menjadikannya sesuai untuk pelbagai aplikasi industri yang mencabar.
C. Emerson Process Management (Emerson)
Sebagai pemimpin global dalam automasi industri, Emerson Process Management telah memperkenalkan siri Micro Motion meter aliran jisim Coriolis, membawa penyelesaian inovatif kepada industri pengukuran aliran minyak hidraulik.
Alat pengukur aliran jisim Coriolis berdasarkan prinsip pengukuran daya Coriolis yang unik. Ia mengukur secara langsung aliran jisim bendalir dengan mengesan kesan daya yang dihasilkan oleh aliran bendalir di dalam paip yang direka khusus. Kaedah pengukuran ini secara asasnya menghapuskan pergantungan alat pengukur aliran tradisional terhadap sifat fizikal bendalir. Perubahan kelikatan minyak hidraulik, turun naik suhu operasi, dan pelarasan tekanan sistem tetap tidak memberi kesan, memastikan keputusan pengukuran yang tepat. Oleh itu, ia diiktiraf dalam industri sebagai 'piawaian emas' untuk pengukuran aliran jisim minyak hidraulik.
Dalam aplikasi praktikal, siri meter aliran ini telah menunjukkan kepraktisan yang luar biasa. Dalam proses pembuatan jentera pembinaan, ia mengawal operasi pengisian minyak hidraulik dengan tepat, memastikan paras minyak hidraulik yang konsisten bagi setiap peralatan yang dikirim. Ini menjamin kualiti yang konsisten dan mengurangkan variasi prestasi yang disebabkan oleh perbezaan kuantiti minyak. Semasa penyelenggaraan rutin sistem hidraulik, pemantauan masa nyata terhadap kehilangan minyak memberikan data penggunaan minyak yang tepat kepada kakitangan penyelenggaraan, membolehkan pembangunan pelan penyelenggaraan yang saintifik dan rasional serta mencegah kegagalan peralatan yang disebabkan oleh penggunaan minyak yang tidak mencukupi atau berlebihan.

4. Cadangan Pemilihan Pengilang Meter Aliran dan Trend Industri
(I) Prinsip Pemilihan Utama dari Perspektif Pengilang

Berdasarkan pengalaman praktikal pengilang meter aliran, pemilihan meter aliran minyak hidraulik mesti mematuhi tiga prinsip utama iaitu "kesesuaian dengan keadaan operasi, ketepatan yang sepadan, dan kawalan kos." Pertama, jenis meter aliran yang sesuai mesti dipilih berdasarkan kelikatan, suhu, dan tekanan minyak hidraulik. Bagi minyak hidraulik berkelikatan tinggi, meter aliran roda bujur adalah pilihan utama, manakala bagi minyak hidraulik berkelikatan sederhana dan rendah, meter aliran turbin boleh digunakan. Untuk aplikasi suhu dan tekanan tinggi, bahan meter aliran dan prestasi penyegelannya perlu dipertimbangkan. Kedua, keperluan ketepatan mesti sepadan dengan senario aplikasi. Bagi aplikasi industri am, tahap ketepatan Kelas 0.5 adalah mencukupi, manakala bagi pembuatan peralatan premium, metrologi, dan kalibrasi, produk dengan ketepatan Kelas 0.2 atau lebih tinggi diperlukan. Akhirnya, kos peralatan dan operasi mesti dipertimbangkan dengan teliti untuk mengelakkan pengejaran berlebihan terhadap ketepatan tinggi yang menyebabkan pembaziran kos.
(II) Trend Perkembangan Industri dalam Pengukur Aliran Minyak Hidraulik
Dengan kemajuan Industri 4.0 dan pembuatan pintar, pengukur aliran minyak hidraulik kini bergerak ke arah "kepintaran, pengamiran, dan kehijauan." Dari segi kepintaran, pengeluar memasang pengukur aliran dengan sensor pintar dan keupayaan komunikasi tanpa wayar. Daripada aspek pengamiran, modul pengukuran aliran terkamir semakin menjadi trend. Sebagai contoh, pengukur aliran terkamir VSE, yang direka untuk sistem hidraulik pelbagai saluran, boleh mengukur aliran dalam beberapa litar minyak secara serentak, mengurangkan saiz peralatan dan kos pemasangan. Dari sudut kehijauan, pengeluar mengurangkan penggunaan tenaga dan pencemaran alam sekitar oleh pengukur aliran melalui pengoptimuman struktur produk dan pemilihan bahan mesra alam.