ASM51

Viscostato ,se é que existe :

"Aparelho que monitora a viscosidade de um produto e que quando ela é alterada efetua a comutação de um contato elétrico.

Resumo da ópera :
Temos uma máquina de aplicação na qual deve ser controlado a viscosidade da cola (líquida levemente pastosa).
Ocorre que durante o processo de aplicação ela é aquecida ,evapora a água e começa a engroçar ,
ai temos que acrescentar mais agua no reservatório.
A adição de água hoje é feita manualmente e imprecisa podendo exeder a "liquides" do adesivo.

O que procuro é :
Algo comercial que monitore a viscosidade e dose eletricamente a adição de solvente (água) via um válvula solenóide.
Ou desenvolver algo eletromecanico que proporcione esse controle.

Alguma dica ?

ps.
Imaginei um motor elétrico com uma hélice em seu eixo mergulhada na cola.
Quanto mais viscosa mais pesada fica a hélice aumentando a corrente do motor.
Monitorando a corrente pode-se (?) comutar um contato alimentando a solenoide.

Ou........?

Boa solução.

Acredito que, seria mais confiável, alimentar o motor com tensão/corrente constante e contando rev/s com encoder.

cfreund escreveu:Boa solução.

Acredito que, seria mais confiável, alimentar o motor com tensão/corrente constante e contando rev/s com encoder.

BOA.....
Nem presisa ser encoder ,pode ser um sensor indutivo acionado por ranhuras no eixo.
Com a variação do nº de pulsos por unidade de tempo daria p/ plc detectar.
Tipo ,se normal for 150 /min.......se baixar disso liga água .
Se exceder alarma viscosidade baixa.

Só preciso dimencionar um motor , talvez com redutor.......!

Grato cfreund.

Mais alguém ?

mas... dependendo do liquido será que as características não se alterariam com a rotação, devido a aquecimento e ao movimento do liquido ? sei lá... nunca fui bom em mecflu.

Também acho uma abordagem interessante a ideia da hélice, mas será que o motor apresenta realmente um comportamento constante, independente da temperatura de seu núcleo ou qualquer outro fator ?

O modelo de Viscosimetro que já vi sendo aplicado comercialmente trata-se de uma esfera dentro de um tubo estreito, onde o tempo da queda indica a viscosidade do líquido. Não sei se é a melhor técnica de fazer isso, mas funciona.


+++

Eu chutaria usar um motor DC que trabalhe com <50% da capacidade.

Ou transdutor de torque: http://www.hbm.com/pt/menu/produtos/tra ... es/torque/

Brinquedinho deve ser caro pra kct.

mas... dependendo do liquido será que as características não se alterariam com a rotação, devido a aquecimento e ao movimento do liquido ? sei lá... nunca fui bom em mecflu.

Sim , conforme a temperatura do fluido ha modificação de sua viscosidade.

O modelo de Viscosimetro que já vi sendo aplicado comercialmente trata-se de uma esfera dentro de um tubo estreito, onde o tempo da queda indica a viscosidade do líquido. Não sei se é a melhor técnica de fazer isso, mas funciona.

Eu trabalho com viscosimetros e represento algumas marcas a varios anos e a melhor forma de trabalhar é com sistema com medição tipo torquimetro.
Os sistemas com esfera ou torpedo dentro de um tubo são mais direcionados a tintas ou vernizes mais liquidos.
No caso de cola ou adesivos, o problema é a limpeza do sistema se nao for bem feita entope tudo ou deixa o sistema com leitura errada.

Ha três tecnicas de medição:
1) esfera/torpedo dentro de um tubo de vidro onde dois ou tres sensores medem o tempo de queda da esfera dentro do liquido.
2) sistema base torquimetro, onde uma haste com helice ou pião que está em contato com o liquido gira atraves de um motor, podendo ser feita a leitura da viscosidade através da queda de rotação do motor, também pela leitura da corrente de um motor DC ou atraves de uma janela de leitura variavel conforme o torque aplicado. Ha um sistema de torquimetro, viscosimetro de marca Covistar/F, onde um conjunto mecanico com mola e discos abre uma janela de leitura proporcionalmente a força exercida. Este torquimetro é montado entre o motor de velocidade constante(step motor) e a haste de medição. O acoplamento com a haste pode ser direto ou magnetico.
3) sensor piezoeletrico, o sistema mede a densidade do fluido atraves de vibrações e depois o sistema eletronico converte em viscosidade.

Nas tecnicas de medição 1 e 3 o fluxo do fluido deve ser constante para o sistema de medição, falhas no fluxo durante o processo de medição acarretam em falhas na medição da viscosidade.
Também, deve ser medido a faixa de trabalho do fluido para depois escolher o tipo de viscosimetro. Pois para cada faixa de trabalho, alteram o tipo da esfera, tipo do tubo de medição, tipo da helice, etc....

Alguns links como exemplo:
http://www.newcelio.com/fileadmin/user_ ... OR_1.1.pdf
http://www.gamasas.com/prodotto.htm?prodotto=25
http://www.extralab.com.br/?p=viscosime ... 7AodNjgAZQ
http://inkspec.com/

Ha também a marca Contraves que faz o Covistat com base torquimetro, mas não estou achando o link. Quando achar posto aqui. Desta marca se quiserem depois posto uma fotografia do torquimetro do viscosimetro.

Também trabalho com viscosímetro, e como o Norad comentou os modelos de precisão mais utilizados utilizam um corpo de prova (um cilindro metálico) que gira em meio ao fluido, com o instrumento controlando a corrente do motor.

Veja este tutorial: http://www.brookfieldengineering.com/ed ... cosity.asp

E os equipamentos: http://www.brookfieldengineering.com/Pr ... /index.asp

Abraços.

Humm......assunto complexo esse !
Grato a todos.
Vou digerir todas essas informações e volto logo.

Voltei......

Analisando os viscosímetros notei que sua função está mais voltada a medir do que constatar status momentâneo.
Como a idéia é apenas detectar se há ou não variação viscosidade ,medir seu valor constantemente seria desnecessário e creio muito caro p/ produção em série.

Outra opção (menos precisa) seria uma medição na resistividade elétrica da cola já que a viscosidade está relacionada a presença de água.
Terei que efetuar algus testes p/ verificar se os valores são mensuráveis a ponto de detectar diferenças.

cfreund escreveu:Eu chutaria usar um motor DC que trabalhe com <50% da capacidade..........

Bem observado o valor "< 50%" ,ele não pode trbalhar na nominal pois sofrerá com aumento da carga.
Quanto ao acoplamento teria que ser "tipo fusível" ,magnético ou por mola ,ou seja desacoplar automáticamente quando a hélice travar/pesar .

Vamos aos testes!

Grato a todos.

Não sei quanto você pode gastar, mas existem Servo motores que trabalham em modo Torque.

Você pode monitorar a porcentagem de torque, no caso talvez até por Modbus (dependendo do Servo Drive).

Se o torque for alto (não sei a proporção da hélice ou pá) pode-se utilizar um redutor planetário. O sistema fica pequeno e acho que com custo bom comparando a equipamentos industriais específicos para o fim.

J escreveu:Não sei quanto você pode gastar, mas existem Servo motores que trabalham em modo Torque.

Você pode monitorar a porcentagem de torque, no caso talvez até por Modbus (dependendo do Servo Drive).

Se o torque for alto (não sei a proporção da hélice ou pá) pode-se utilizar um redutor planetário. O sistema fica pequeno e acho que com custo bom comparando a equipamentos industriais específicos para o fim.

Nessa mesma máquina foi orçado o uso de servo motor p/ a parte de tração e o custo é muito alto .
Não justificaria usa-lo agora num componente auxiliar só p/ monitoramento.

Vou tentar com um desses aqui :


O motor (Torque: 5,5 kgf.cm ,Tensão: 24,0 Vdc , Velocidade: 35 rpm ) encontrei aqui no Brasil ,o problema é esse mini encoder com eixo vazado que é importado

como um desses ou algo parecido :

Alguma dica nacional ?

Um detalhe é na parte do controle.
Você adicionar água, misturar e medir, pode acontecer o equivalente a um trem (sem freio) que deve parar na estação.
O condutor vê a estação (monitora a viscosidade) e aplica uma determinada velocidade (água). O trem continua até parar (o líquido é misturado).
O trem pode parar antes ou depois (a viscosidade medida pode ser aquém, ou além do necessário). Se for aquém, pode-se acrescentar água. Se for além, tem-se que acrescentar cola.
Este sistema é um PID de segunda ordem (s = s0 + vo*t + a*t*t). Pode ocorrer overshoot.
Um PID simples é o que controla a velocidade (v = v0 + a*t) , pois antes de se aplicar mais energia ao trem, para aumentar a velocidade, já se dispõe do seu valor. Não há overshoot. A realimentação é imediata, enquanto que para a posição, a realimentação precisa de um tempinho.
s0 - Posição inicial (viscosidade inicial)
v0*t - Variação da posição devido a uma velocidade durante a um tempo (variação da viscosidade devido ao contínuo acréscimo de água)
a*t*t - Variação da posição devido ao incremento da velocidade (variação da viscosidade devido ao incremento do fluxo de água).
Talvez seja melhor fazer uma tabela baseada em medição de um volume pequeno e fixo. Sei lá. Algo como 100ml ou 1l.
Mede a viscosidade inicial e depois mede a quantidade de água para obter a viscosidade ótima. Depois é só extrapolar (regra de 3) para o volume do processo.
Claro que a temperatura do procedimento de medição tem que ser idêntica à do processo industrial.
Em tempo:
A água pura é isolante. A condução medida na água é devido aos sais dissolvidos nela. A quantidade e a existência destes diversos sais nem sempre são constantes.
MOR_AL

MOR_AL escreveu:Um detalhe é na parte do controle...........

Bem observado Morris ,eu ia deixar essa "parte chata" p/ pensar mais profundamente depois.

A atual prática de correção manual implica em dosar a água aos poucos (alguns mL ) ,aguardar a homogeneização
observando a aderencia da cola no rolo de transferencia p/ o papel.

Na automação o reservatório de água deverá ter sua saída com volume constante ,assim posso ajustar a dosagem por intervalo de tempo.
A medição deverá ser cíclica ou seja medir > dosar a água se for o caso > aguardar homog. > medir novamente > dosar ou não >..........!
Dessa forma independo do nivel de cola no reservatório.

Alguns abacaxis "prá descascar depois" são:
- A água tem que ser pré aquecida p/ não esfriar a cola .
- Bombear a cola quente ( 65 °C) do reservatório p/ bandeja de coleta (ambos já são aquecidos) sem perder muita temperatura no trajeto (50 cm)
principalmente em cada startup da máquina.

E por aí vai.... !

O Dr. Morris explicou com as formulas matematicas, complementando:

A medição deverá ser cíclica ou seja medir > dosar a água se for o caso > aguardar homog. > medir novamente > dosar ou não >..........!

Dependendo do viscosimetro pode ter dois ciclos de leitura, primeiro um intervalo entre uma medição e outra da viscosidade, por exemplo de 30 segundos. Segundo, após adicionar o liquido solvente, deve aguardar um tempo maior antes de efetuar uma nova leitura de viscodidade, por exemplo 20 segundos.
Entao como exemplo os intervalos de leitura: 30s, 30s, 50s, 30s.......O tempo certo de intervalo a ser utilizado depende do volume e viscosidade trabalhada.
A quantidade do solvente nao pode ser aplicado de uma só vez para correção da viscosidade, deve ser diluido em proporções menores.
Acho interessante fazer toda a medição e correção de viscosidade no tanque principal , pois deve ficar mais facil intalar todos os sensores de medição e temperatura. Se houver perda termica da cola até o aplicador este deve ser compensado com uma viscosidade menor no tanque.
Instalar um circuito secundario só para medição complica, pois necessita de bomba extra para levar a cola ao sensor e tem que realizar limpeza constante.
Eu instalei a alguns anos atras um viscosimetro na fabrica da 3M de Sumaré-SP, e lembro que o pessoal fazia todos os calculos inicialmente em base da densidade da cola e depois convertemos para viscosidade, mas nesta aplicação era utilizado o solvente Xilol que é muito volatil e a viscosidade da cola era baixa.
No caso da sua aplicação com cola e solvente água, qual o copo de medição que foi utilizado para verificação da viscosidade e qual valor?