Коэффициент фильтрации b — это наиболее часто используемая в промышленности характеристика фильтров. Данный коэффициент получается из многопроходного метода оценки эффективности фильтрации (ISO 16889: 1999).

Коэффициент фильтрации b сам по себе относится к показателю эффективности фильтрации, однако его всегда следует использовать вместе с показателем абсолютной фильтрацией, для понимания какое загрязнение может быть замечено в системе. См. инструкции в таблице ниже.

Если вы знаете, сколько частиц имеется перед фильтром, по приведенным выше коэффициентам вы сможете рассчитать, сколько частиц появляется на выходе из фильтра.

Например, 1000 частиц заданного размера выше по потоку при абсолютной фильтрации b 20 (95% эфф.) означает, что 50 из них не будут захвачены фильтром.

Коэффициент фильтрации не дает информации об объеме и весе задерживаемых частиц загрязнения, а также не учитывает стабильность и время работы фильтрующего элемента (сколько будет стоять фильтрующий элемент в системе). Следует также отметить, что фильтр с микронным номинальным размером пор не улавливает все частицы большего размера, в основном из-за ограничений, таких как метрология, технология материалов и цена материалов. Коэффициент фильтрации одинаков для всех диапазонов размеров частиц. Для получения дополнительной информации о номинальных и абсолютных коэффициентах нажмите здесь.

 

Номинальная фильтрация (номинальный размер пор) — это значения в микронах, указанные для фильтров производителем. Они относятся к типичному или среднему микронному номинальному размеру пор фильтра. Это не означает, что они не пропускают частицы, которые намного превышают номинальный размер пор. Эффективность меньше, чем у абсолютного фильтра, поэтому можно ожидать более продолжительного времени очистки с использованием фильтрующего элемента этого типа.

Абсолютная фильтрация (абсолютный размер пор) дает размер самой большой частицы, которая проходит через фильтр. Это гораздо более надежный способ оценки фильтра, поскольку его эффективность более высокая. Однако в настоящее время не существует стандартизированных методов испытаний для определения этого значения.

Коэффициент фильтрации по-прежнему является наиболее часто используемым методом определения и выбора фильтров.

Простой ответ на этот вопрос — многие. На эффективность фильтра могут сильно повлиять изменения вязкости, однородности жидкости, электропроводности и многие другие факторы. В настоящее время промышленность требует дополнительных стандартов и норм, касающихся методов испытаний. В последние годы из-за широкого спектра доступных жидкостей некоторые группы создали свои собственные стандарты для методов испытаний и т.д., таких как автомобильная промышленность, производство питьевой воды и фармацевтика.

При выборе фильтров важно понимать, что такое номинальный и абсолютный размер пор фильтрующего элемента, чтобы понять, какой самый большой размер частиц должен быть в системе. Добавьте к этому AЧЖ (анализатор чистоты жидкости), и Вы сможете количественно определить количество частиц заданного размера в системе и начать процесс контроля качества. Несколько фильтров, установленных последовательно, часто улучшают чистоту системы, как и продолжительность ее работы.

Логика подсказывает, что Вы меняете фильтры, когда в системе чистота жидкости начинает превышать допустимый уровень, и это отчасти верно, но на самом деле большинство фильтров становятся более эффективными по мере их загрязнения. Основным фактором, побуждающим большинство заказчиков менять фильтры, вероятно, является расход.

По мере того, как фильтр становится более засоренным, расход уменьшается, и, следовательно, увеличивается перепад давления. Большинство фильтров могут быть оснащены индикаторами, измеряющие перепад давления, которые помогают определить время замены фильтрующего элемента. Для оптимальной производительности автоматический счетчик частиц в сочетании с расходомером после фильтров обеспечит максимальную точность.

Чаще всего по принципу пропускания света, но на рынке есть и другие технологии. Обычно луч света проецируется через пробу жидкости, когда частица блокирует свет; это приводит к измеряемому электрическому сигналу, который может быть пропорционален размеру частицы. Добавьте к этому известный сенсорный объем, и можно будет определить количество каждого размера.

Как и все AЧЖ, они полагаются на статистический анализ объема жидкости для получения выходных данных в формате международных стандартов. Когда AЧЖ измеряет некоторую жидкость, обычно это всего лишь отбор пробы от общего объема системы, и в этом кроется источник ошибки на результат проверки. Добавьте к этому не поддающиеся количественной оценке вариации однородности жидкости и других факторов, и довольно быстро вы поймете, что требуется более четкий статистический подход. При проведении более одного теста в день мы рекомендуем выполнять тесты с заданными равными интервалами, чтобы нарисовать как можно более четкую картину того, как ваш процесс меняется в течение дня, а возможно, и в течение недели или месяца. 

Самая большая разница заключается в том, что Вы берете пробу рабочей жидкости из системы. Измерение проб вручную означает, что Вы видите истинные данные в реальном времени, при этом, когда делается забор рабочей жидкости возможно попадание дополнительных загрязнений, в то время как автоматический режим позволяет избежать этого и получить более четкие данные, т.к жидкость может подвергаться воздействию (дополнительные загрязнения или изменение свойств) по прохождению каждого круга по системе и АЧЖ может это показать.. Если не принять меры, это может привести к поломке. С практической точки зрения, иногда системы не имеют прикрепленных к ним контрольных точек, что может привести к необходимости принятия определенных решений о том, как анализировать жидкость.

Использование и анализ исключительно международных форматов отчетности не дает истинного представления о том, находится ли система под контролем или нет.

Все международные стандарты чувствительны к переходу по классификации. Например, в нашей системе имеются частицы одного размера от 80 до 160 шт, что означает 14 класс чистоты жидкости по стандарту ISO ( ISO 14). Если у нас в пробе жидкости будет 161 частица, то АЧЖ выдаст ISO 15, если будет 79 частиц, то выдаст ISO 13. 

Вопрос в том, оправдывает ли изменение подсчета одной частицы решение действовать или нет? Что необходимо учитывать, чтобы понять, в какой момент кумулятивный эффект имеет значение для работы системы?

ISO 14 является верхним пределом загрязнения системы, и она не должна работать на более высоком классе чистоты, к примеру ISO 15, систему по верхнему пределу использовать нельзя (максимум нужно оставаться в 80% от класса чистоты). Желательно длительно не работать при верхнем допустимом пределе, т.к. могут начаться необратимые последствия в гидравлической системе.  

Хотя международные форматы отчетности полезны и во многих случаях подходят на практике, всегда полезно понимать важность подробных подсчетов, чтобы нарисовать более четкую картину ситуации и установить необходимые контрольные пределы.

Когда дело доходит до мониторинга загрязнения, наличие пузырьков (обычно воздух или вода) в жидкости могут вызвать нестабильность выходных показаний, поскольку крошечные пузырьки могут быть «видны» датчиком внутри продукта. Если в системах имеется большое количество аэрации, это может привести к более высоким показаниям загрязнения, чем обычно можно было бы ожидать, и поэтому уверенность в эффективности системы может быть сомнительной. Кроме того, отбор проб в оперативном и автономном режиме также может оказывать воздействие, поскольку жидкость удаляется из системы, и поэтому всегда возможно, что, удаляя ее, вы изменяете ее естественное состояние.

Все зависит от того, насколько контролируемой и управляемой должна быть ваша система. Более грязные системы обычно могут справляться с большим разнообразием результатов и, как таковые, не так критичны в том, как ими нужно управлять. По возможности мы всегда рекомендуем анализировать жидкость прямо из системы для получения наиболее репрезентативных данных.

Автоматические счетчики частиц (AСЧ) — это приборы, которые определяют размер и количество твердых частиц в жидкостях. У некоторых продуктов есть дополнительные функции, такие как возможность измерения температуры и содержания воды. Обычно они выводят результаты в стандартных международных форматах (AS4059E, ISO и т. Д.), и чаще всего данные с устройств могут быть сохранены и извлечены для постоянного анализа системы. В настоящее время они разделены на две категории: портативные и встроенные.

Автоматические счетчики частиц существуют с 1960-х годов. Принцип, по которому они работают, остался близок к их первоначальной концепции, но со временем они были разработаны с использованием таких методов, как линзы и источники света. Исторически подсчет частиц всегда производился с помощью довольно строгого и расширенного метода, такого как оптическая микроскопия, который включал в себя физический подсчет концентрации частиц. Со временем и спрос на данные такого рода увеличился, и потребовалась новая технология, чтобы сделать анализ более практичным и экономически эффективным для пользователя. Автоматический анализ частиц был более практичным и экономичным.

Датчики содержания воды, с относительной влажностью ( в % или ррm), обычно работают по емкостному методу с использованием диэлектрика, зажатого между двумя металлическими пластинами. Различные вещества, такие как воздух, масло и вода, имеют определенные значения диэлектрической проницаемости, которые позволяют калибровать датчик. Например, диэлектрическая проницаемость воды составляет 80. Диэлектрическая проницаемость полимерного датчика составляет примерно 3. Изменение диэлектрика позволяет получить процентное значение. Например, если диэлектрическая проницаемость равна 45, то относительная влажность составит ~ 58%.

Важно отметить, что все датчики содержания воды в масле могут быть повреждены при длительном воздействии свободной воды.  В настоящее время не существует экономичной технологии, специально предназначенной для определения влаги в жидкостях. Однако путем тестирования и разработки датчики, предназначенные для использования в воздухе, могут быть адаптированы и применены. Мы рекомендуем применять соответствующий предварительный контроль при установке пределов срабатывания сигнализации для содержания влаги. Это принесет пользу датчику и системе. При анализе Вашей системы/процесса снимите несколько показаний содержания влаги и примените надежные статистические методы для оценки возможности системы.

Относительная влажность (RH%) описывает количество водяного пара в гидравлической жидкости. Когда содержание пара увеличивается до точки, при которой он конденсируется из жидкости, это называется «насыщением» или «свободной водой». В парообразном состоянии вода растворяется и не оказывает большого влияния на систему. Когда вода становится насыщенной, она существует в виде маленьких капелек воды.

Насыщенная система дает показание относительной влажности 99%/100%. Вообще говоря, значение относительной влажности от 30% до 70% типично для гидравлической системы. Разница в показаниях чаще всего связана с изменениями температуры окружающей среды. Например, вы ожидаете увидеть более высокие значения относительной влажности зимой, чем в летние месяцы. В гидравлической системе не бывает слишком малого количества воды. Всегда поддерживайте минимально возможный уровень влажности и не допускайте наличия свободной воды в ваших процессах!

При ответственном использовании и правильном подходе к контролю качества, ррm и RH % являются отличными способами измерения содержания влаги в гидравлических жидкостях. В MP Filtri Ltd мы решили стандартизировать относительную влажность в %, поскольку это обеспечивает максимальную гибкость и сервис для наших клиентов.

Чтобы успешно использовать ppm в широком диапазоне жидкостей, Вам необходимо протестировать и подтвердить кривую насыщения для каждого конкретного масла. Учитывая огромное количество жидкостей, доступных в промышленности, это может стать бесконечной задачей в лаборатории. Примите во внимание непредсказуемую ошибку из-за изменений химического состава жидкости в рабочей среде, и вам придется решить довольно сложную проблему.

С другой стороны, при выводе относительной влажности в % этой проблемы нет. Поскольку это мера — % насыщения, его не нужно калибровать для конкретных жидкостей, как, ppm. Пока Вы измеряете температуру одновременно (встроено в сенсорную технологию MP Filtri Ltd), вы можете объективно сравнивать системы, используя одну и ту же точку отсчета (насыщенность).

Точка насыщения новой пробы жидкости в ppm подтверждена в лаборатории как 800 ppm (100% относительной влажности). Инженер устанавливает датчик содержания влаги в систему, содержащую ту же жидкость, и устанавливает предел срабатывания сигнализации 640 ppm (80% относительной влажности). Процесс запущен, и начальное показание датчика составляет 400 ppm (50% относительной влажности). Все в порядке

Теперь предположим, что изменения в реальном времени химического состава жидкости из-за износа приводят к снижению точки насыщения до 420 1/млн, но показания системы остаются на уровне 400 1/млн. Оператор продолжит работу в обычном режиме, а аварийный сигнал верхнего контрольного предела (640 ppm) не будет достигнут. Оператор не знает, что система сейчас работает с насыщением 95%, что опасно близко к свободной воде, существующей в процессе, и превышает 80% пороговое значение, установленное для сигнала тревоги. Учтите, что для сигнала тревоги в системе должна быть свободная вода! Это неконтролируемый процесс, и единственный способ сделать его работоспособным — это проверить точку насыщения проб, взятых через заданные интервалы на протяжении всего срока службы системы.

Если бы инженер с самого начала использовал относительную влажность в % и учитывая приведенный выше пример, сигнал тревоги был бы подан, когда точка насыщения жидкости снизилась до 625 ppm (100%). Предел срабатывания сигнализации останется на уровне 80% относительной влажности, но эквивалентное значение ppm теперь будет 500.