ആധുനിക സൗന്ദര്യവർദ്ധക നിർമ്മാണ വ്യവസായത്തിന്റെ സവിശേഷത സങ്കീർണ്ണമായ ഫോർമുലേഷനുകളാണ്, അവയിൽ പലപ്പോഴും ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഷിയർ-തിന്നിംഗ്, തിക്സോട്രോപ്പി തുടങ്ങിയ ഈ വസ്തുക്കളുടെ അന്തർലീനമായ റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവങ്ങൾ പരമ്പരാഗത ഉൽപാദന രീതിശാസ്ത്രങ്ങൾക്ക് കാര്യമായ വെല്ലുവിളികൾ ഉയർത്തുന്നു, ഇത് ബാച്ച്-ടു-ബാച്ച് പൊരുത്തക്കേട്, ഉയർന്ന അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ മാലിന്യം, പമ്പിംഗ്, മിക്സിംഗ് പോലുള്ള നിർണായക പ്രക്രിയകളിലെ പ്രവർത്തന കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മ എന്നിവയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. റിയാക്ടീവ്, ഓഫ്-ലൈൻ വിസ്കോസിറ്റി അളവുകളെ ആശ്രയിക്കുന്ന പരമ്പരാഗത ഗുണനിലവാര നിയന്ത്രണ രീതികൾ, ഉൽപാദന സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഈ ദ്രാവകങ്ങളുടെ ചലനാത്മക സ്വഭാവം പിടിച്ചെടുക്കുന്നതിന് അടിസ്ഥാനപരമായി അപര്യാപ്തമാണ്.
I. സൗന്ദര്യവർദ്ധക ഉൽപാദനത്തിലെ റിയോളജിയും ദ്രാവക ചലനാത്മകതയും
സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളുടെ ഉത്പാദനം ഒരു സൂക്ഷ്മമായ പ്രക്രിയയാണ്, അവിടെ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭൗതിക ഗുണങ്ങൾ പരമപ്രധാനമാണ്. പ്രോസസ് ഒപ്റ്റിമൈസേഷനെക്കുറിച്ചുള്ള ഏതൊരു അർത്ഥവത്തായ ചർച്ചയ്ക്കും ഈ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള ധാരണ ഒരു മുൻവ്യവസ്ഥയാണ്. സൗന്ദര്യവർദ്ധക ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ദ്രാവക ചലനാത്മകത ലളിതമായ ബന്ധങ്ങളാൽ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നില്ല, ഇത് വെള്ളം പോലുള്ള ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങളിൽ നിന്ന് അവയെ അടിസ്ഥാനപരമായി വ്യത്യസ്തമാക്കുന്നു.
1.1 വർഗ്ഗീകരണംവിസ്കോസിറ്റിയും റിയോളജിയും
ഒരു ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്ന സമ്മർദ്ദത്തോടുള്ള പ്രതിരോധത്തിന്റെ അളവുകോലാണ് വിസ്കോസിറ്റി. ലളിതമായ ന്യൂട്ടോണിയൻ ദ്രാവകങ്ങൾക്ക്, ഈ ഗുണം സ്ഥിരമാണ്, കൂടാതെ ഒരൊറ്റ മൂല്യം കൊണ്ട് വിശേഷിപ്പിക്കാനും കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, സൗന്ദര്യവർദ്ധക ഫോർമുലേഷനുകൾ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഇത്ര ലളിതമായിട്ടുള്ളൂ. മിക്ക ലോഷനുകളും ക്രീമുകളും ഷാംപൂകളും ന്യൂട്ടോണിയൻ ഇതര ദ്രാവകങ്ങളായി തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു, പ്രയോഗിക്കുന്ന ബലത്തിന്റെ (ഷിയർ) അളവനുസരിച്ച് അവയുടെ ഒഴുക്കിനോടുള്ള പ്രതിരോധം മാറുന്നു.
ഈ വ്യവസായത്തിന് കൂടുതൽ സമഗ്രവും അത്യാവശ്യവുമായ മേഖലയാണ് റിയോളജി. ദ്രാവകങ്ങൾ, ജെല്ലുകൾ, സെമി-സോളിഡുകൾ എന്നിവയുടെ ഒഴുക്കിനെയും രൂപഭേദത്തെയും കുറിച്ചുള്ള പഠനമാണിത്. പമ്പ് ചെയ്യുമ്പോഴും, മിശ്രിതമാക്കുമ്പോഴും, നിറയ്ക്കുമ്പോഴും ഒരു ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ സ്വഭാവം പ്രവചിക്കാൻ ഒരൊറ്റ ഡാറ്റ പോയിന്റ് പര്യാപ്തമല്ല. ഒരു ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ റിയോളജിക്കൽ സവിശേഷതകൾ അതിന്റെ സെൻസറി ഗുണങ്ങളെയും, പാക്കേജിംഗിലെ ദീർഘകാല സ്ഥിരതയെയും, പ്രവർത്തനപരമായ പ്രകടനത്തെയും നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ക്രീമിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി ചർമ്മത്തിൽ അതിന്റെ വ്യാപനക്ഷമതയെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒരു ഷാംപൂവിന്റെ സ്ഥിരത ഒരു ഉപഭോക്താവ് കുപ്പിയിൽ നിന്ന് വിതരണം ചെയ്യുന്ന അളവിനെ ബാധിക്കുന്നു.
1.2 വർഗ്ഗീകരണംന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങളും അവയുടെ നിർമ്മാണ വെല്ലുവിളികളും
സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിലെ സങ്കീർണ്ണത, അതിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ഉണ്ടാകുന്നത്. ഈ സ്വഭാവരീതികൾ മനസ്സിലാക്കുന്നത് അടിസ്ഥാനപരമായ ഉൽപാദന വെല്ലുവിളികളെ നേരിടുന്നതിന് പ്രധാനമാണ്.
കപട പ്ലാസ്റ്റിക് (കത്രിക കനം കുറയ്ക്കൽ):ഇത് ഒരു സമയ-സ്വതന്ത്ര സ്വഭാവമാണ്, ഇവിടെ ദ്രാവകത്തിന്റെ കത്രിക നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് അതിന്റെ ദൃശ്യ വിസ്കോസിറ്റി കുറയുന്നു. പല കോസ്മെറ്റിക് എമൽഷനുകളും ലോഷനുകളും ഈ സ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് വിശ്രമത്തിൽ കട്ടിയുള്ളതായിരിക്കേണ്ടതും എന്നാൽ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ പരത്താവുന്നതോ ഒഴുകുന്നതോ ആയ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്ക് അഭികാമ്യമാണ്.
തിക്സോട്രോപ്പി:ഇത് സമയബന്ധിതമായ ഒരു ഷിയർ-തിൻനിംഗ് സ്വഭാവമാണ്. ചില ജെല്ലുകളും കൊളോയ്ഡൽ സസ്പെൻഷനുകളും പോലെയുള്ള തിക്സോട്രോപിക് ദ്രാവകങ്ങൾ, കാലക്രമേണ ഇളകുകയോ മുറിക്കുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ വിസ്കോസ് കുറയുകയും സമ്മർദ്ദം നീക്കം ചെയ്യുമ്പോൾ അവയുടെ യഥാർത്ഥ, കൂടുതൽ വിസ്കോസ് അവസ്ഥയിലേക്ക് മടങ്ങാൻ ഒരു നിശ്ചിത സമയമെടുക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു മികച്ച ഉദാഹരണമാണ് നോൺ-ഡ്രിപ്പ് പെയിന്റ്, ഇത് ബ്രഷിന്റെ ഷിയറിനടിയിൽ നേർത്തതാക്കുന്നു, പക്ഷേ തൂങ്ങുന്നത് തടയാൻ ലംബമായ പ്രതലത്തിൽ വേഗത്തിൽ കട്ടിയാകുന്നു. തൈരും ചില ഷാംപൂകളും ഈ സ്വഭാവം പ്രകടമാക്കുന്നു.
യീൽഡ് സ്ട്രെസ് ഫ്ലൂയിഡുകൾ:ഈ വസ്തുക്കൾ നിശ്ചലാവസ്ഥയിൽ ഒരു ഖരവസ്തു പോലെ പെരുമാറുകയും, പ്രയോഗിച്ച ഷിയർ സ്ട്രെസ് ഒരു നിർണായക മൂല്യം കവിഞ്ഞതിനുശേഷം മാത്രമേ ഒഴുകാൻ തുടങ്ങുകയുള്ളൂ, ഇത് വിളവ് പോയിന്റ് അല്ലെങ്കിൽ വിളവ് സ്ട്രെസ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. കെച്ചപ്പ് ഒരു സാധാരണ ഉദാഹരണമാണ്. സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളിൽ, ഉയർന്ന വിളവ് പോയിന്റുള്ള ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ "കൂടുതൽ വ്യാപ്തം" ഉള്ളതും ഉയർന്ന ഗുണനിലവാരമുള്ളതുമായി ഉപഭോക്താക്കൾ കരുതുന്നു.
1.3 പ്രക്രിയാ കാര്യക്ഷമതയിൽ നേരിട്ടുള്ള സ്വാധീനം
ഈ ദ്രാവകങ്ങളുടെ രേഖീയമല്ലാത്ത സ്വഭാവം സ്റ്റാൻഡേർഡ് നിർമ്മാണ പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ആഴത്തിലുള്ളതും പലപ്പോഴും ദോഷകരവുമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.
1.3.1 പമ്പിംഗ് പ്രവർത്തനങ്ങൾ:
നിർമ്മാണത്തിൽ സർവ്വവ്യാപിയായ സെൻട്രിഫ്യൂഗൽ പമ്പുകളുടെ പ്രകടനത്തെ ദ്രാവകത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി ഗണ്യമായി സ്വാധീനിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയുള്ള, ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങൾ പമ്പ് ചെയ്യുമ്പോൾ പമ്പിന്റെ ഹെഡ്, വോള്യൂമെട്രിക് ഔട്ട്പുട്ട് എന്നിവ ഗണ്യമായി "ഡെറേറ്റ്" ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഒരു മിശ്രിതത്തിലെ ഖര ഉള്ളടക്കത്തിലെ വർദ്ധനവ് സാന്ദ്രീകൃത മിശ്രിതങ്ങൾക്ക് യഥാക്രമം 60% ഉം 25% ഉം വരെ ഹെഡ്, കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമാകുമെന്ന് പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു. ഈ ഡീറേറ്റിംഗ് സ്റ്റാറ്റിക് അല്ല; പമ്പിനുള്ളിലെ ഉയർന്ന ഷിയർ നിരക്ക് ദ്രാവകത്തിന്റെ വ്യക്തമായ വിസ്കോസിറ്റിയിൽ മാറ്റം വരുത്തും, ഇത് പ്രവചനാതീതമായ പമ്പ് പ്രകടനത്തിനും സ്ഥിരമായ ഒഴുക്കിന്റെ അഭാവത്തിനും കാരണമാകുന്നു. വിസ്കോസ് ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന പ്രതിരോധം ബെയറിംഗുകളിൽ കൂടുതൽ റേഡിയൽ ലോഡ് സ്ഥാപിക്കുകയും മെക്കാനിക്കൽ സീലുകളിൽ പ്രശ്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഉപകരണങ്ങളുടെ പരാജയത്തിനും അറ്റകുറ്റപ്പണിക്കും സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
1.3.2 മിശ്രണവും പ്രക്ഷോഭവും:
ഒരു മിക്സിംഗ് ടാങ്കിൽ, കോസ്മെറ്റിക് ദ്രാവകങ്ങളുടെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി മിക്സിംഗ് ഇംപെല്ലറിൽ നിന്നുള്ള ഒഴുക്ക് പ്രവാഹത്തെ ഗുരുതരമായി കുറയ്ക്കുകയും, ഷിയർ, മിക്സിംഗ് പ്രവർത്തനം ഇംപെല്ലർ ബ്ലേഡിന് തൊട്ടുചേർന്ന ഒരു ചെറിയ പ്രദേശത്തേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ചെയ്യും. ഇത് ഗണ്യമായ ഊർജ്ജ നഷ്ടത്തിലേക്ക് നയിക്കുകയും മുഴുവൻ ബാച്ചും ഏകതാനത കൈവരിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് തടയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഷിയർ-തിന്നിംഗ് ദ്രാവകങ്ങൾക്ക്, ഇംപെല്ലറിൽ നിന്ന് വളരെ അകലെയുള്ള ദ്രാവകം കുറഞ്ഞ ഷിയർ നിരക്കുകൾ അനുഭവിക്കുകയും ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റിയിൽ തുടരുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, ശരിയായി ഏകതാനമാക്കാത്ത "സ്ലോ-മിക്സിംഗ് ദ്വീപുകൾ" അല്ലെങ്കിൽ "സ്യൂഡോ-കാവേണുകൾ" സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനാൽ, ഈ പ്രഭാവം കൂടുതൽ വഷളാകുന്നു. ഇതിന്റെ ഫലമായി ഘടകങ്ങളുടെ അസമമായ വിതരണവും പൊരുത്തമില്ലാത്ത അന്തിമ ഉൽപ്പന്നവുമാണ്.
ഈ സങ്കീർണ്ണതകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിന് പരമ്പരാഗതമായ മാനുവൽ, ഓഫ്-ലൈൻ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കൽ സമീപനം അടിസ്ഥാനപരമായി അപര്യാപ്തമാണ്. ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റി ഒരൊറ്റ മൂല്യമല്ല, മറിച്ച് ഷിയർ നിരക്കിന്റെയും ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, ഷിയറിന്റെ ദൈർഘ്യത്തിന്റെയും ഒരു പ്രവർത്തനമാണ്. ഒരു ലാബ് സാമ്പിൾ അളക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു പ്രത്യേക സ്പിൻഡിൽ വേഗതയിലും താപനിലയിലും ഒരു ബീക്കറിൽ) ഒരു പൈപ്പിലോ മിക്സിംഗ് ടാങ്കിലോ ഉള്ള ഡൈനാമിക് ഷിയർ അവസ്ഥകളെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നില്ല. തൽഫലമായി, ഒരു നിശ്ചിത ഷിയർ നിരക്കിലും താപനിലയിലും എടുക്കുന്ന അളവ് ഒരു ഡൈനാമിക് പ്രക്രിയയ്ക്കിടെ ദ്രാവകത്തിന്റെ പെരുമാറ്റത്തിന് അപ്രസക്തമാകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. ഒരു നിർമ്മാണ സംഘം രണ്ട് മണിക്കൂർ ഇടവേള മാനുവൽ പരിശോധനകളെ ആശ്രയിക്കുമ്പോൾ, അവർ തത്സമയ പ്രക്രിയയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളോട് പ്രതികരിക്കാൻ വളരെ മന്ദഗതിയിലാണെന്ന് മാത്രമല്ല, ദ്രാവകത്തിന്റെ പ്രക്രിയയിലെ അവസ്ഥയെ കൃത്യമായി പ്രതിനിധീകരിക്കാത്ത ഒരു മൂല്യത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് അവരുടെ തീരുമാനങ്ങൾ എടുക്കുന്നത്. വികലമായ, റിയാക്ടീവ് ഡാറ്റയെ ആശ്രയിക്കുന്നത് മോശം നിയന്ത്രണത്തിന്റെയും ഉയർന്ന പ്രവർത്തന വ്യതിയാനത്തിന്റെയും ഒരു കാരണമായ ലൂപ്പ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു പുതിയ, മുൻകൈയെടുക്കുന്ന സമീപനമില്ലാതെ തകർക്കാൻ കഴിയില്ല.
കോസ്മെറ്റിക് മിക്സിംഗും ബ്ലെൻഡിംഗും
II. കഠിനമായ പരിതസ്ഥിതികളിൽ സെൻസർ തിരഞ്ഞെടുപ്പും ഹാർഡ്വെയർ നടപ്പാക്കലും
മാനുവൽ രീതികൾക്കപ്പുറം നീങ്ങുന്നതിന്, പ്രക്രിയയ്ക്കുള്ളിൽ നിന്ന് തുടർച്ചയായ, തത്സമയ ഡാറ്റ നൽകാൻ കഴിവുള്ള ശക്തവും വിശ്വസനീയവുമായ ഓൺലൈൻ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടതുണ്ട്.
2.1 ഡെവലപ്പർഓൺലൈൻ വിസ്കോമെട്രി
ഓൺലൈൻ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ, നേരിട്ട് പ്രോസസ്സ് ലൈനിൽ (ഇൻലൈൻ) അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ബൈപാസ് ലൂപ്പിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്താലും, 24/7 തത്സമയ വിസ്കോസിറ്റി അളവുകൾ നൽകുന്നു, സ്ഥിരമായ പ്രോസസ്സ് നിരീക്ഷണവും നിയന്ത്രണവും പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ഇത് ഓഫ്-ലൈൻ ലബോറട്ടറി രീതികളിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്, അവ അന്തർലീനമായി പ്രതിപ്രവർത്തനപരവും വ്യതിരിക്തമായ ഇടവേളകളിൽ പ്രോസസ്സ് അവസ്ഥയുടെ ഒരു സ്നാപ്പ്ഷോട്ട് മാത്രമേ നൽകാൻ കഴിയൂ. പ്രൊഡക്ഷൻ ലൈനിൽ നിന്ന് വിശ്വസനീയവും തുടർച്ചയായതുമായ ഡാറ്റ നേടാനുള്ള കഴിവ് ഒരു ഓട്ടോമേറ്റഡ്, ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനം നടപ്പിലാക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മുൻവ്യവസ്ഥയാണ്.
2.2 അവശ്യ വിസ്കോമീറ്റർ ആവശ്യകതകൾ
സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളുടെ നിർമ്മാണത്തിനായി വിസ്കോമീറ്റർ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, വ്യവസായത്തിന്റെ സവിശേഷമായ പാരിസ്ഥിതികവും പ്രവർത്തനപരവുമായ പരിമിതികൾ കണക്കിലെടുക്കണം.
പാരിസ്ഥിതിക, ഈട് നിയന്ത്രണങ്ങൾ:
ഉയർന്ന താപനിലയും മർദ്ദവും:ശരിയായ മിശ്രിതവും എമൽസിഫിക്കേഷനും ഉറപ്പാക്കാൻ കോസ്മെറ്റിക് ഫോർമുലേഷനുകൾ പലപ്പോഴും ഒരു പ്രത്യേക താപനിലയിലേക്ക് ചൂടാക്കേണ്ടതുണ്ട്. തിരഞ്ഞെടുത്ത സെൻസറിന് 300 °C വരെയുള്ള താപനിലയിലും 500 ബാർ വരെയുള്ള മർദ്ദത്തിലും വിശ്വസനീയമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയണം.
നാശന പ്രതിരോധം:സർഫാക്റ്റന്റുകൾ, വിവിധ അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ നിരവധി സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കൾ കാലക്രമേണ ദ്രവിച്ചേക്കാം. സെൻസറിന്റെ നനഞ്ഞ ഭാഗങ്ങൾ വളരെ ഈടുനിൽക്കുന്നതും നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതുമായ വസ്തുക്കളാൽ നിർമ്മിക്കണം. അത്തരം പരിതസ്ഥിതികളിൽ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതിനാൽ 316L സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് തിരഞ്ഞെടുപ്പാണ്.
വൈബ്രേഷനുള്ള പ്രതിരോധശേഷി:നിർമ്മാണ പരിതസ്ഥിതികൾ യാന്ത്രികമായി ശബ്ദമയമാണ്, പമ്പുകൾ, അജിറ്റേറ്ററുകൾ, മറ്റ് യന്ത്രങ്ങൾ എന്നിവ ഗണ്യമായ ആംബിയന്റ് വൈബ്രേഷനുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഡാറ്റ സമഗ്രത ഉറപ്പാക്കാൻ ഒരു സെൻസറിന്റെ അളക്കൽ തത്വം ഈ വൈബ്രേഷനുകളിൽ നിന്ന് അന്തർലീനമായി പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതായിരിക്കണം.
2.3 പ്രോസസ് ഇന്റഗ്രേഷനായുള്ള വിസ്കോമീറ്റർ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വിശകലനം.
ശക്തമായ ഓൺലൈൻ സംയോജനത്തിന്, ചില സാങ്കേതികവിദ്യകൾ മറ്റുള്ളവയേക്കാൾ അനുയോജ്യമാണ്.
വൈബ്രേഷണൽ/റെസണേറ്റിംഗ് വിസ്കോമീറ്ററുകൾ: വിസ്കോസിറ്റി നിർണ്ണയിക്കാൻ, ഫോർക്ക് അല്ലെങ്കിൽ റെസൊണേറ്റർ പോലുള്ള വൈബ്രേറ്റിംഗ് എലമെന്റിൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഡാംപിംഗ് ഇഫക്റ്റ് അളന്നാണ് ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഈ തത്വം സൗന്ദര്യവർദ്ധക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് നിരവധി പ്രധാന ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. ഈ സെൻസറുകൾക്ക് ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളില്ല, ഇത് അറ്റകുറ്റപ്പണികളുടെ ആവശ്യകത കുറയ്ക്കുകയും മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രവർത്തന ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സമതുലിതമായ കോക്സിയൽ റെസൊണേറ്റർ പോലുള്ള നന്നായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു ഡിസൈൻ, പ്രതികരണ ടോർക്കുകളെ സജീവമായി റദ്ദാക്കുന്നു, അതിനാൽ മൗണ്ടിംഗ് അവസ്ഥകളോടും ബാഹ്യ വൈബ്രേഷനുകളോടും പൂർണ്ണമായും സംവേദനക്ഷമമല്ല. ആംബിയന്റ് ശബ്ദത്തോടുള്ള ഈ പ്രതിരോധശേഷി, പ്രക്ഷുബ്ധമായ ഒഴുക്കിലോ ഉയർന്ന ഷിയർ സാഹചര്യങ്ങളിലോ പോലും, സ്ഥിരതയുള്ളതും ആവർത്തിക്കാവുന്നതും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതുമായ അളവ് ഉറപ്പാക്കുന്നു. വളരെ താഴ്ന്നത് മുതൽ വളരെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ദ്രാവകങ്ങൾ വരെയുള്ള വളരെ വിശാലമായ ശ്രേണിയിൽ വിസ്കോസിറ്റി അളക്കാനും ഈ സെൻസറുകൾക്ക് കഴിയും, ഇത് വൈവിധ്യമാർന്ന ഉൽപ്പന്ന പോർട്ട്ഫോളിയോയ്ക്ക് വളരെ വൈവിധ്യമാർന്നതാക്കുന്നു.
ഭ്രമണവും മറ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യകളും:പൂർണ്ണ പ്രവാഹ വളവുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ലബോറട്ടറി ക്രമീകരണത്തിൽ റൊട്ടേഷണൽ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ വളരെ ഫലപ്രദമാണെങ്കിലും, അവയുടെ സങ്കീർണ്ണതയും ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യവും ഒരു ഇൻലൈൻ വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനിൽ അവയെ പരിപാലിക്കുന്നത് വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതാക്കും. വീഴുന്ന മൂലകം അല്ലെങ്കിൽ കാപ്പിലറി തരം പോലുള്ള മറ്റ് തരങ്ങൾ നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാകാം, പക്ഷേ പലപ്പോഴും ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങൾ അളക്കുന്നതിൽ പരിമിതികൾ നേരിടുന്നു അല്ലെങ്കിൽ താപനിലയ്ക്കും പ്രവാഹത്തിനും ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് വിധേയമാണ്.
ഒരു ഓട്ടോമേറ്റഡ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തിന്റെ വിശ്വാസ്യത അതിന്റെ സെൻസർ ഇൻപുട്ടിന്റെ വിശ്വാസ്യതയ്ക്ക് നേരിട്ട് ആനുപാതികമാണ്. അതിനാൽ, വിസ്കോമീറ്ററിന്റെ ദീർഘകാല സ്ഥിരതയും കുറഞ്ഞ കാലിബ്രേഷൻ ആവശ്യകതകളും വെറും സൗകര്യ സവിശേഷതകൾ മാത്രമല്ല; അവ പ്രായോഗികവും കുറഞ്ഞ പരിപാലന നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിനുള്ള അടിസ്ഥാന ആവശ്യകതകളാണ്. ഒരു സെൻസറിന്റെ വിലയെ പ്രാരംഭ മൂലധന ചെലവായി മാത്രമല്ല, അതിന്റെ മൊത്തം ഉടമസ്ഥാവകാശ ചെലവായും (TCO) കാണണം, അതിൽ അറ്റകുറ്റപ്പണികളും കാലിബ്രേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ട അധ്വാനവും പ്രവർത്തനരഹിതമായ സമയവും ഉൾപ്പെടുന്നു. പോലുള്ള ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റകാപ്പിലറി വിസ്കോമീറ്ററുകൾശരിയായ കൈകാര്യം ചെയ്യലും വൃത്തിയാക്കലും ഉപയോഗിച്ച്, അവയുടെ കാലിബ്രേഷൻ ഒരു ദശാബ്ദമോ അതിലധികമോ കാലം സ്ഥിരമായി നിലനിൽക്കുമെന്ന് കാണിക്കുക, ദീർഘകാല സ്ഥിരത പ്രോസസ് ഇൻസ്ട്രുമെന്റേഷന്റെ കൈവരിക്കാവുന്നതും നിർണായകവുമായ ഒരു ഗുണമാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു. ദീർഘകാലത്തേക്ക് അതിന്റെ കാലിബ്രേഷൻ നിലനിർത്താൻ കഴിയുന്ന ഒരു സെൻസർ, സാധ്യതയുള്ള പ്രോസസ്സ് വ്യതിയാനത്തിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഉറവിടം നീക്കം ചെയ്യുന്നതിലൂടെയും കുറഞ്ഞ മനുഷ്യ ഇടപെടലോടെ സിസ്റ്റത്തെ സ്വയംഭരണപരമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിലൂടെയും ഓട്ടോമേഷൻ പ്രോജക്റ്റിനെ ഗണ്യമായി അപകടസാധ്യത കുറയ്ക്കുന്നു.
| സാങ്കേതികവിദ്യ | പ്രവർത്തന തത്വം | ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യത | ഉയർന്ന താപനില/മർദ്ദം താങ്ങാനുള്ള കഴിവ് | നാശന പ്രതിരോധം | വൈബ്രേഷൻ ഇമ്മ്യൂണിറ്റി | പരിപാലനം/കാലിബ്രേഷൻ |
| വൈബ്രേഷണൽ/റെസണേറ്റിംഗ് | വൈബ്രേറ്റിംഗ് എലമെന്റിൽ (ഫോർക്ക്, റെസൊണേറ്റർ) ദ്രാവക ഡാമ്പിംഗ് അളക്കുന്നു. | മികച്ചത് (ഉയർന്ന കത്രിക, പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന വായന). | ഉയർന്നത് (300°C വരെ, 500 ബാർ). | മികച്ചത് (എല്ലാ 316L SS നനഞ്ഞ ഭാഗങ്ങളും). | മികച്ചത് (സമതുലിതമായ റെസൊണേറ്റർ ഡിസൈൻ). | താഴ്ന്നത് (ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളില്ല, കുറഞ്ഞ അളവിൽ മലിനമാകൽ). |
| ഭ്രമണം | ദ്രാവകത്തിൽ ഒരു സ്പിൻഡിൽ കറക്കാൻ ആവശ്യമായ ടോർക്ക് അളക്കുന്നു. | മികച്ചത് (ലാബ് ക്രമീകരണത്തിൽ പൂർണ്ണമായ ഒഴുക്ക് വക്രം നൽകുന്നു). | ഇടത്തരം മുതൽ ഉയർന്നത് വരെ (മോഡൽ അനുസരിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു). | നല്ലത് (പ്രത്യേക സ്പിൻഡിൽ വസ്തുക്കൾ ആവശ്യമാണ്). | മോശം (ബാഹ്യ വൈബ്രേഷനുകളോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ്). | ഉയർന്നത് (പതിവ് വൃത്തിയാക്കൽ, ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ). |
| കാപ്പിലറി/ഡിഫറൻഷ്യൽ മർദ്ദം | ഒരു സ്ഥിരമായ പ്രവാഹ നിരക്കിൽ ഒരു നിശ്ചിത ട്യൂബിലെ മർദ്ദനക്കുറവ് അളക്കുന്നു. | ലിമിറ്റഡ് (ഒരു ശരാശരി ന്യൂട്ടോണിയൻ വിസ്കോസിറ്റി നൽകുന്നു). | ഇടത്തരം മുതൽ ഉയർന്നത് വരെ (താപനില സ്ഥിരത ആവശ്യമാണ്). | നല്ലത് (കാപ്പിലറിയുടെ മെറ്റീരിയലിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു). | മിതമായ (പ്രവാഹത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ളത്, സ്ഥിരമായ ഒഴുക്ക് ആവശ്യമാണ്). | ഉയർന്നത് (ക്ലീനിംഗ് ആവശ്യമാണ്, അടഞ്ഞുപോകാൻ സാധ്യതയുണ്ട്). |
| വീഴുന്ന ഘടകം | ഒരു മൂലകം ദ്രാവകത്തിലൂടെ വീഴാനുള്ള സമയം അളക്കുന്നു. | ലിമിറ്റഡ് (ഒരു ശരാശരി ന്യൂട്ടോണിയൻ വിസ്കോസിറ്റി നൽകുന്നു). | ഇടത്തരം മുതൽ ഉയർന്നത് വരെ (മെറ്റീരിയലുകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു). | നല്ലത് (മൂലകത്തിന്റെ മെറ്റീരിയലിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു). | മിതമായ (വൈബ്രേഷന് സാധ്യതയുള്ളത്). | മിതമായ (ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ, വീണ്ടും കാലിബ്രേഷൻ ആവശ്യമാണ്). |
2.4 കൃത്യമായ ഡാറ്റയ്ക്കായി ഒപ്റ്റിമൽ സെൻസർ പ്ലേസ്മെന്റ്
വിസ്കോമീറ്ററിന്റെ ഭൗതിക സ്ഥാനം സാങ്കേതികവിദ്യ പോലെ തന്നെ നിർണായകമാണ്. ശേഖരിക്കുന്ന ഡാറ്റ പ്രക്രിയയുടെ അവസ്ഥയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുവെന്ന് ശരിയായ സ്ഥാനം ഉറപ്പാക്കുന്നു. മികച്ച രീതികൾ അനുസരിച്ച്, ദ്രാവകം ഏകതാനവും സെൻസിംഗ് ഘടകം എല്ലായ്പ്പോഴും പൂർണ്ണമായും വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങിയതുമായ ഒരു സ്ഥലത്ത് സെൻസർ സ്ഥാപിക്കണം. പൈപ്പ്ലൈനിലെ ഉയർന്ന പോയിന്റുകൾ ഒഴിവാക്കണം, കാരണം വായു അളവുകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തും, പ്രത്യേകിച്ച്വൈബ്രേഷണൽ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ. അതുപോലെ, ദ്രാവകം സ്ഥിരമായ ചലനത്തിലല്ലാത്ത "സ്തംഭന മേഖലകളിൽ" സ്ഥാപിക്കുന്നത് സെൻസറിൽ മെറ്റീരിയൽ നിക്ഷേപം ഉണ്ടാകുന്നത് തടയാൻ ഒഴിവാക്കണം. നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിന് ഏറ്റവും വിശ്വസനീയമായ ഡാറ്റ നൽകുന്നതിന്, ലംബമായ ഒരു റീസർ അല്ലെങ്കിൽ സ്ഥിരമായ ഫ്ലോ റേറ്റ് ഉള്ള ഒരു പ്രദേശം പോലുള്ള പൈപ്പിന്റെ ഒഴുക്ക് സ്ഥിരതയുള്ളതും സ്ഥിരതയുള്ളതുമായ ഒരു ഭാഗത്ത് സെൻസർ സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ് ഒരു നല്ല തന്ത്രം.
മൂന്നാമൻ.RS485 വഴിയുള്ള തടസ്സമില്ലാത്ത PLC/DCS സംയോജനം
ഒരു ഉപകരണത്തിന്റെ വിജയകരമായ വിന്യാസംഓൺലൈൻ വിസ്കോമീറ്റർനിലവിലുള്ള പ്ലാന്റ് നിയന്ത്രണ അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങളിലേക്കുള്ള സുഗമമായ സംയോജനത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു. ആശയവിനിമയ പ്രോട്ടോക്കോളിന്റെയും ഭൗതിക പാളിയുടെയും തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പാരമ്പര്യ സംവിധാനങ്ങളുമായുള്ള വിശ്വാസ്യത, ചെലവ്, അനുയോജ്യത എന്നിവ സന്തുലിതമാക്കുന്ന ഒരു തന്ത്രപരമായ തീരുമാനമാണ്.
3.1 സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചർ അവലോകനം
ഈ ആപ്ലിക്കേഷന്റെ സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇൻഡസ്ട്രിയൽ കൺട്രോൾ ആർക്കിടെക്ചർ ഒരു മാസ്റ്റർ-സ്ലേവ് ബന്ധമാണ്. പ്ലാന്റിന്റെ സെൻട്രൽ പിഎൽസി അല്ലെങ്കിൽ ഡിസിഎസ് "മാസ്റ്റർ" ആയി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, "സ്ലേവ്" ഉപകരണമായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വിസ്കോമീറ്ററുമായി ആശയവിനിമയം ആരംഭിക്കുന്നു. മാസ്റ്റർ അന്വേഷിക്കുന്നതുവരെ സ്ലേവ് ഉപകരണം "നിശബ്ദമായി" തുടരും, ആ ഘട്ടത്തിൽ അത് അഭ്യർത്ഥിച്ച ഡാറ്റയുമായി പ്രതികരിക്കും. ഈ വൺ-ടു-മെനി കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ മോഡൽ ഡാറ്റ കൂട്ടിയിടികൾ തടയുകയും നെറ്റ്വർക്ക് മാനേജ്മെന്റ് ലളിതമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
3.2 RS485 കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഇന്റർഫേസ്
വ്യാവസായിക ഓട്ടോമേഷനായി, പ്രത്യേകിച്ച് ദീർഘദൂര, മൾട്ടി-പോയിന്റ് ആശയവിനിമയം ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, RS485 കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഇന്റർഫേസ് ശക്തവും വ്യാപകമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടതുമായ ഒരു മാനദണ്ഡമാണ്.
സാങ്കേതിക ഗുണങ്ങൾ:
ദീർഘദൂരവും മൾട്ടി-ഡ്രോപ്പും: RS485 2000 മീറ്റർ വരെയുള്ള ദൂരങ്ങളിൽ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷനെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു, ഇത് വിശാലമായ വ്യാവസായിക സൗകര്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. ഒരു ബസിന് 30 ഉപകരണങ്ങൾ വരെ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, റിപ്പീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഈ സംഖ്യ 24/7 ആയി വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, കേബിളിംഗ് ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചറിന്റെ ചെലവും സങ്കീർണ്ണതയും ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.
ശബ്ദ പ്രതിരോധശേഷി:ട്വിസ്റ്റഡ്-പെയർ കേബിളിനു മുകളിലൂടെ സന്തുലിതവും വ്യത്യസ്തവുമായ സിഗ്നലിംഗ് സമീപനമാണ് RS485 ഉപയോഗിക്കുന്നത്. വലിയ മോട്ടോറുകളും ഡ്രൈവുകളും ഉള്ള ഒരു പ്ലാന്റ് പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഒരു സാധാരണ പ്രശ്നമായ ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് ഇന്റർഫെറൻസിനും (EMI) മറ്റ് വൈദ്യുത ശബ്ദത്തിനും ഈ ഡിസൈൻ അസാധാരണമായ പ്രതിരോധശേഷി നൽകുന്നു.
3.3 പിഎൽസി/ഡിസിഎസ് വിടവ് നികത്തൽ
RS485 എന്നത് വെറുമൊരു സാങ്കേതിക മുൻഗണനയല്ല; പ്രോസസ്സ് ഓട്ടോമേഷനിലേക്കുള്ള പ്രവേശനത്തിനുള്ള തടസ്സം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്ന ഒരു തന്ത്രപരമായ ബിസിനസ്സ് തീരുമാനമാണിത്. ദീർഘദൂരം വ്യാപിപ്പിക്കാനും ശബ്ദത്തെ ചെറുക്കാനുമുള്ള അതിന്റെ കഴിവ്, അസംസ്കൃത ആശയവിനിമയ വേഗതയേക്കാൾ ഈ ഘടകങ്ങൾ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമുള്ള വ്യാവസായിക പരിതസ്ഥിതികൾക്ക് ഇതിനെ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.
IV. മോഡൽ അധിഷ്ഠിത അഡാപ്റ്റീവ് നിയന്ത്രണത്തിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക ഉത്ഭവം
സൗന്ദര്യവർദ്ധക ദ്രാവകങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണവും രേഖീയമല്ലാത്തതുമായ ചലനാത്മകത കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിവുള്ള ഒരു നിയന്ത്രണ തന്ത്രത്തിന് ഈ വിഭാഗം കർശനമായ ബൗദ്ധിക അടിത്തറ നൽകുന്നു.
4.1 വിപുലമായ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ ആവശ്യകത
പരമ്പരാഗത ആനുപാതിക-ഇന്റഗ്രൽ-ഡെറിവേറ്റീവ് (PID) കൺട്രോളറുകൾ ഒരു പ്രക്രിയയുടെ രേഖീയ മോഡലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്, കൂടാതെ ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങളുടെ രേഖീയമല്ലാത്ത, സമയ-ആശ്രിത, വേരിയബിൾ-പ്രോപ്പർട്ടി സ്വഭാവങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ അവയ്ക്ക് കഴിവില്ല. ഒരു PID കൺട്രോളർ റിയാക്ടീവ് ആണ്; അത് തിരുത്തൽ നടപടി സ്വീകരിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നതിനുമുമ്പ് സെറ്റ് പോയിന്റിൽ നിന്നുള്ള ഒരു വ്യതിയാനം സംഭവിക്കുന്നതുവരെ കാത്തിരിക്കുന്നു. ഒരു വലിയ മിക്സിംഗ് ടാങ്ക് അല്ലെങ്കിൽ ഒരു കട്ടിയാക്കൽ പോലുള്ള നീണ്ട പ്രതികരണ ചലനാത്മകതയുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയ്ക്ക്, ഇത് മന്ദഗതിയിലുള്ള പിശക് തിരുത്തൽ, ആന്ദോളനങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ലക്ഷ്യ വിസ്കോസിറ്റിയുടെ ഓവർഷൂട്ടിംഗ് എന്നിവയിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം. കൂടാതെ, താപനിലയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇൻകമിംഗ് അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഘടനയിലെ വ്യതിയാനങ്ങൾ പോലുള്ള ബാഹ്യ അസ്വസ്ഥതകൾക്ക് PID കൺട്രോളറിന്റെ നിരന്തരമായ മാനുവൽ റീ-ട്യൂണിംഗ് ആവശ്യമായി വരും, ഇത് പ്രക്രിയ അസ്ഥിരതയ്ക്കും കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മയ്ക്കും കാരണമാകും.
4.2 നിയന്ത്രണത്തിനായുള്ള റിയോളജിക്കൽ മോഡലിംഗ്
ന്യൂട്ടോണിയൻ അല്ലാത്ത ദ്രാവകങ്ങളുടെ വിജയകരമായ നിയന്ത്രണ തന്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനം അവയുടെ സ്വഭാവത്തിന്റെ കൃത്യവും പ്രവചനാത്മകവുമായ ഗണിതശാസ്ത്ര മാതൃകയാണ്.
4.2.1 കോൺസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടീവ് മോഡലിംഗ് (ആദ്യ തത്വങ്ങൾ):
വിളവ് സമ്മർദ്ദം, ഷിയർ-തിന്നിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഷിയർ-തിക്കനിംഗ് സവിശേഷതകൾ എന്നിവ പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന ദ്രാവകങ്ങളുടെ റിയോളജിക്കൽ സ്വഭാവത്തെ വിവരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ശക്തമായ ഒരു ഘടനാപരമായ സമവാക്യമാണ് ഹെർഷൽ-ബൾക്ലി മോഡൽ. മൂന്ന് പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് മോഡൽ ഷിയർ സ്ട്രെസ് (τ) നെ ഷിയർ നിരക്കുമായി (γ˙) ബന്ധപ്പെടുത്തുന്നു:
τ=τγ+K(γ˙)n
τγ (യീൽഡ് സ്ട്രെസ്): ദ്രാവകം ഒഴുകാൻ തുടങ്ങുന്നതിന് കവിയേണ്ട ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഷിയർ സ്ട്രെസ്.
K (സ്ഥിരതാ സൂചിക): വിസ്കോസിറ്റിക്ക് സമാനമായ ഒരു പാരാമീറ്റർ, ദ്രാവകത്തിന്റെ ഒഴുക്കിനോടുള്ള പ്രതിരോധത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.
n (ഫ്ലോ ബിഹേവിയർ ഇൻഡക്സ്): ദ്രാവകത്തിന്റെ സ്വഭാവം നിർവചിക്കുന്ന ഒരു നിർണായക പാരാമീറ്റർ: ഷിയർ-തിന്നിംഗിന് (സ്യൂഡോപ്ലാസ്റ്റിക്) n<1, ഷിയർ-തിക്കനിംഗിന് (ഡിലാറ്റന്റ്) n>1, ബിംഗ്ഹാം പ്ലാസ്റ്റിക്കിന് n=1.
കുറഞ്ഞ ഷിയർ മിക്സിംഗ് മേഖല മുതൽ ഒരു പമ്പിന്റെ ഉയർന്ന ഷിയർ പരിതസ്ഥിതി വരെയുള്ള പ്രക്രിയയ്ക്കുള്ളിലെ വ്യത്യസ്ത ഷിയർ നിരക്കുകളിൽ ഒരു ദ്രാവകത്തിന്റെ വ്യക്തമായ വിസ്കോസിറ്റി എങ്ങനെ മാറുമെന്ന് പ്രവചിക്കുന്നതിന് ഈ മാതൃക ഒരു കൺട്രോളറിന് ഒരു ഗണിതശാസ്ത്ര ചട്ടക്കൂട് നൽകുന്നു.
4.2.2 ഡാറ്റാധിഷ്ഠിത മോഡലിംഗ്:
ഫസ്റ്റ്-പ്രിൻസിപ്പിൾസ് മോഡലുകൾക്ക് പുറമേ, ഓൺലൈൻ വിസ്കോമീറ്റർ നൽകുന്ന തത്സമയ ഡാറ്റയിൽ നിന്ന് പഠിക്കുന്ന ഒരു പ്രോസസ് മോഡൽ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് ഒരു ഡാറ്റാ-ഡ്രൈവൺ സമീപനം ഉപയോഗിക്കാം. കൃത്യമായ ഫസ്റ്റ്-പ്രിൻസിപ്പിൾസ് മോഡൽ ഉരുത്തിരിഞ്ഞുവരാൻ പ്രയാസമുള്ള സങ്കീർണ്ണമായ ഫോർമുലേഷനുകൾക്ക് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമാണ്. എണ്ണ ഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ താപനിലയിലെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾ പോലുള്ള ബാഹ്യ ഘടകങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നതിന് ഒരു ഡാറ്റാ-ഡ്രൈവൺ മോഡലിന് തത്സമയം സെൻസർ പാരാമീറ്ററുകൾ പൊരുത്തപ്പെടുത്താനും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാനും കഴിയും. മികച്ച പ്രകടനവും വിശ്വാസ്യതയും പ്രകടമാക്കുന്ന, ഇടുങ്ങിയ പരിധിക്കുള്ളിൽ വിസ്കോസിറ്റി അളവുകളുടെ ശരാശരി കേവല പിശക് വിജയകരമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ ഈ സമീപനം സഹായിച്ചിട്ടുണ്ടെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
4.3 അഡാപ്റ്റീവ് നിയന്ത്രണ നിയമത്തിന്റെ ഉത്ഭവം
ഒരു മോഡൽ അധിഷ്ഠിത അഡാപ്റ്റീവ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തിന്റെ കാതൽ, മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്ന പ്രക്രിയാ സാഹചര്യങ്ങളുമായി തുടർച്ചയായി പഠിക്കാനും പൊരുത്തപ്പെടാനുമുള്ള അതിന്റെ കഴിവാണ്. കൺട്രോളർ നിശ്ചിത പാരാമീറ്ററുകളെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, മറിച്ച് പ്രക്രിയയുടെ ആന്തരിക മാതൃക ചലനാത്മകമായി അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുന്നു.
പ്രധാന തത്വം:ഇൻകമിംഗ് സെൻസർ ഡാറ്റയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഒരു അഡാപ്റ്റീവ് കൺട്രോളർ അതിന്റെ ആന്തരിക മോഡലിന്റെ പാരാമീറ്ററുകൾ തുടർച്ചയായി കണക്കാക്കുകയോ അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്യുകയോ ചെയ്യുന്നു. അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ മാറ്റങ്ങൾ, ഉപകരണങ്ങളുടെ തേയ്മാനം അല്ലെങ്കിൽ പാരിസ്ഥിതിക മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവ മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയ വ്യതിയാനങ്ങൾ "പഠിക്കാനും" നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാനും ഇത് കൺട്രോളറെ അനുവദിക്കുന്നു.
നിയന്ത്രണ നിയമ രൂപീകരണം:
മോഡൽ പാരാമീറ്റർ എസ്റ്റിമേഷൻ: ഒരു അഡാപ്റ്റീവ് മറക്കുന്ന ഘടകം ഉള്ള ഒരു റിക്കർസീവ് ലീസ്റ്റ് സ്ക്വയറുകൾ (RLS) അൽഗോരിതം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പാരാമീറ്റർ എസ്റ്റിമേറ്റർ, ഹെർഷൽ-ബൾക്ക്ലി മോഡലിന്റെ K, n മൂല്യങ്ങൾ പോലുള്ള മോഡൽ പാരാമീറ്ററുകൾ തുടർച്ചയായി ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നതിന് റിയൽ-ടൈം സെൻസർ ഡാറ്റ (വിസ്കോസിറ്റി, താപനില, ഷിയർ റേറ്റ്) ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതാണ് "അഡാപ്റ്റീവ്" ഘടകം.
പ്രവചന നിയന്ത്രണ അൽഗോരിതം:പിന്നീട് പുതുക്കിയ പ്രോസസ് മോഡൽ ദ്രാവകത്തിന്റെ ഭാവി സ്വഭാവം പ്രവചിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മോഡൽ പ്രെഡിക്റ്റീവ് കൺട്രോൾ (MPC) അൽഗോരിതം ഈ ആപ്ലിക്കേഷന് അനുയോജ്യമായ ഒരു തന്ത്രമാണ്. ഒന്നിലധികം ഔട്ട്പുട്ട് വേരിയബിളുകൾ (ഉദാ: വിസ്കോസിറ്റി, താപനില) നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് MPC-ക്ക് ഒരേസമയം ഒന്നിലധികം കൃത്രിമ വേരിയബിളുകൾ (ഉദാ: കട്ടിയാക്കൽ അഡിഷൻ റേറ്റ്, പമ്പ് സ്പീഡ്) കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയും. MPC-യുടെ പ്രവചന സ്വഭാവം, ദീർഘനേരം വൈകിയാലും പ്രക്രിയയെ ട്രാക്കിൽ നിലനിർത്താൻ ആവശ്യമായ കൃത്യമായ ക്രമീകരണങ്ങൾ കണക്കാക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഇത് ദ്രാവകം എല്ലായ്പ്പോഴും അതിന്റെ ഒപ്റ്റിമൽ റിയോളജിക്കൽ "വിൻഡോ"യിൽ തന്നെ തുടരുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു.
ലളിതമായ ഫീഡ്ബാക്ക് നിയന്ത്രണത്തിൽ നിന്ന് മോഡൽ അധിഷ്ഠിത അഡാപ്റ്റീവ് നിയന്ത്രണത്തിലേക്കുള്ള മാറ്റം, റിയാക്ടീവിൽ നിന്ന് പ്രോആക്ടീവ് പ്രോസസ്സ് മാനേജ്മെന്റിലേക്കുള്ള ഒരു അടിസ്ഥാന മാറ്റത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഒരു പരമ്പരാഗത PID കൺട്രോളർ അന്തർലീനമായി റിയാക്ടീവ് ആണ്, നടപടിയെടുക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ഒരു പിശക് സംഭവിക്കുന്നതിനായി കാത്തിരിക്കുന്നു. ഗണ്യമായ സമയ കാലതാമസമുള്ള ഒരു പ്രക്രിയയ്ക്ക്, ഈ പ്രതികരണം പലപ്പോഴും വളരെ വൈകും, ഇത് ഓവർഷൂട്ടുകളിലേക്കും ആന്ദോളനങ്ങളിലേക്കും നയിക്കുന്നു. ഒരു അഡാപ്റ്റീവ് കൺട്രോളറിന്, പ്രോസസ് മോഡലിനെ തുടർച്ചയായി പഠിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒരു അസംസ്കൃത വസ്തുക്കളുടെ ഘടനയിലെ വ്യതിയാനം പോലുള്ള ഒരു അപ്സ്ട്രീം മാറ്റം - വ്യതിയാനം പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അന്തിമ ഉൽപ്പന്നത്തിന്റെ വിസ്കോസിറ്റിയെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുമെന്ന് പ്രവചിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് സിസ്റ്റത്തിന് പ്രോആക്ടീവ്, കണക്കുകൂട്ടിയ ക്രമീകരണങ്ങൾ നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു, ഉൽപ്പന്നം സ്പെസിഫിക്കേഷനിൽ തുടരുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും മാലിന്യവും വേരിയബിളിറ്റിയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വിജയകരമായ നടപ്പാക്കലുകളിൽ രേഖപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്ന ബാച്ച് വേരിയബിളിറ്റിയിലും മെറ്റീരിയൽ വേസ്റ്റിലും വൻതോതിൽ കുറവുണ്ടാകുന്നതിനുള്ള പ്രാഥമിക ഘടകമാണിത്.
V. പ്രായോഗിക നടപ്പാക്കൽ, മൂല്യനിർണ്ണയം, പ്രവർത്തന തന്ത്രങ്ങൾ
ഒരു പദ്ധതിയുടെ അവസാന ഘട്ടം സംയോജിത സംവിധാനത്തിന്റെ വിജയകരമായ വിന്യാസവും ദീർഘകാല മാനേജ്മെന്റുമാണ്. ഇതിന് സൂക്ഷ്മമായ ആസൂത്രണവും പ്രവർത്തനപരമായ മികച്ച രീതികൾ പാലിക്കലും ആവശ്യമാണ്.
5.1 വിന്യാസത്തിലെ മികച്ച രീതികൾ
ഓൺലൈൻ വിസ്കോമെട്രിയുടെയും അഡാപ്റ്റീവ് കൺട്രോളിന്റെയും സംയോജനം പരിചയസമ്പന്നരായ സിസ്റ്റം ഇന്റഗ്രേറ്റർമാരെ ഏൽപ്പിക്കേണ്ട സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു ജോലിയാണ്. നന്നായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു ഫ്രണ്ട്-എൻഡ് ഡിസൈൻ നിർണായകമാണ്, കാരണം 80% വരെ പ്രോജക്റ്റ് പ്രശ്നങ്ങൾ ഈ ഘട്ടത്തിലേക്ക് തിരികെ വരാം. ലെഗസി കൺട്രോൾ സിസ്റ്റങ്ങൾ പുനഃക്രമീകരിക്കുമ്പോൾ, ആശയവിനിമയ വിടവുകൾ നികത്തുന്നതിനും സുഗമമായ മൈഗ്രേഷൻ ഉറപ്പാക്കുന്നതിനും ഒരു യോഗ്യതയുള്ള ഇന്റഗ്രേറ്ററിന് ആവശ്യമായ വൈദഗ്ദ്ധ്യം നൽകാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, ശരിയായ സെൻസർ സ്ഥാനം പരമപ്രധാനമാണ്. വായു കുമിളകൾ, സ്തംഭന മേഖലകൾ, അളവുകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന വലിയ കണികകൾ എന്നിവയില്ലാത്ത സ്ഥലത്ത് വിസ്കോമീറ്റർ സ്ഥാപിക്കണം.
5.2 ഡാറ്റാ വാലിഡേഷനും റീകൺസിലിയേഷനും
ഒരു നിയന്ത്രണ സംവിധാനം വിശ്വസനീയമാകണമെങ്കിൽ, അത് ആശ്രയിക്കുന്ന ഡാറ്റ സാധൂകരിക്കപ്പെടുകയും അനുരഞ്ജിപ്പിക്കപ്പെടുകയും വേണം. കഠിനമായ അന്തരീക്ഷങ്ങളിലെ വ്യാവസായിക സെൻസറുകൾ ശബ്ദം, ഡ്രിഫ്റ്റ്, പിശകുകൾ എന്നിവയ്ക്ക് വിധേയമാണ്. അസംസ്കൃത സെൻസർ ഡാറ്റയെ അന്ധമായി വിശ്വസിക്കുന്ന ഒരു നിയന്ത്രണ ലൂപ്പ് പൊട്ടുന്നതും ചെലവേറിയ പിശകുകൾ വരുത്താൻ സാധ്യതയുള്ളതുമാണ്.
ഡാറ്റ മൂല്യനിർണ്ണയം:മൂല്യങ്ങൾ അർത്ഥവത്തായതും പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന പരിധിക്കുള്ളിലുമാണെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ അസംസ്കൃത സെൻസർ ഡാറ്റ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത് ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ലളിതമായ രീതികളിൽ ഔട്ട്ലൈയറുകൾ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യുന്നതും ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഒരു നിശ്ചിത കാലയളവിൽ നിരവധി അളവുകളുടെ ശരാശരി എടുക്കുന്നതും ഉൾപ്പെടുന്നു.
മൊത്തത്തിലുള്ള പിശക് കണ്ടെത്തൽ:ഒബ്ജക്റ്റീവ് ഫംഗ്ഷന്റെ മൂല്യത്തെ ഒരു നിർണായക മൂല്യവുമായി താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട്, കാര്യമായ പിശകുകളോ സെൻസർ പരാജയങ്ങളോ കണ്ടെത്തുന്നതിന് കൈ-സ്ക്വയർ ടെസ്റ്റ് പോലുള്ള സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്കൽ ടെസ്റ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.
ഡാറ്റാ റീകൺസിലിയേഷൻ:ഇത് കൂടുതൽ നൂതനമായ ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയാണ്, ഇത് അനാവശ്യ സെൻസർ ഡാറ്റയും പ്രോസസ് മോഡലുകളും (ഉദാഹരണത്തിന്, മാസ് കൺസർവേഷൻ) ഉപയോഗിച്ച് സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കനുസരിച്ച് സാധൂകരിച്ച ഒരു ഡാറ്റ സെറ്റ് നിർമ്മിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയ സിസ്റ്റത്തിലുള്ള ആത്മവിശ്വാസം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെറിയ സെൻസർ അപാകതകൾക്കും പരാജയങ്ങൾക്കും സ്വയം അവബോധമുള്ള ഒരു പാളി പ്രതിരോധശേഷി നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഒരു ഡാറ്റാ വാലിഡേഷൻ ലെയർ നടപ്പിലാക്കുന്നത് ഒരു ഓപ്ഷണൽ സവിശേഷതയല്ല; യഥാർത്ഥ ലോകത്തിലെ പൊരുത്തക്കേടുകൾ നേരിടുമ്പോൾ മുഴുവൻ നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തെയും ശക്തവും വിശ്വസനീയവുമാക്കുന്ന ഒരു ആവശ്യമായ ബൗദ്ധിക ഘടകമാണിത്. ഈ ലെയർ സിസ്റ്റത്തെ ഒരു ലളിതമായ ഓട്ടോമേഷൻ ഉപകരണത്തിൽ നിന്ന് നിരന്തരമായ മനുഷ്യ മേൽനോട്ടമില്ലാതെ ഉൽപ്പന്ന ഗുണനിലവാരം നിലനിർത്താൻ കഴിയുന്ന ഒരു യഥാർത്ഥ ബുദ്ധിമാനായ, സ്വയം നിരീക്ഷണ സ്ഥാപനമാക്കി മാറ്റുന്നു.
5.3 ദീർഘകാല പരിപാലനവും സുസ്ഥിരതയും
ഒരു ഓൺലൈൻ വിസ്കോമെട്രി സിസ്റ്റത്തിന്റെ ദീർഘകാല വിജയം നന്നായി നിർവചിക്കപ്പെട്ട ഒരു പരിപാലന തന്ത്രത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
സെൻസർ പരിപാലനം: ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളില്ലാത്തതും 316L സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീൽ പോലുള്ള നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുമില്ലാത്ത കരുത്തുറ്റ വിസ്കോമീറ്റർ ഡിസൈനുകളുടെ ഉപയോഗം, ഫൗളിംഗിന്റെ വെല്ലുവിളികളെ ഗണ്യമായി ലഘൂകരിക്കുകയും അറ്റകുറ്റപ്പണി ദിനചര്യകൾ ലളിതമാക്കുകയും ചെയ്യും.
സിസ്റ്റം കാലിബ്രേഷനും മൂല്യനിർണ്ണയവും:വിസ്കോമീറ്ററിന്റെ ദീർഘകാല കൃത്യത ഉറപ്പാക്കാൻ പതിവ് കാലിബ്രേഷൻ അത്യാവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന കൃത്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക്, സാക്ഷ്യപ്പെടുത്തിയ വിസ്കോസിറ്റി മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കനുസൃതമായി കാലിബ്രേഷൻ നടത്തണം, എന്നാൽ കുറഞ്ഞ നിർണായക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ആവൃത്തി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും. ദീർഘകാല സ്ഥിരത പഠനങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നത് പോലെ, ഗ്ലാസ് കാപ്പിലറി അല്ലെങ്കിൽ വൈബ്രേഷണൽ വിസ്കോമീറ്ററുകൾ പോലുള്ള ചില വിസ്കോമീറ്റർ തരങ്ങൾക്ക് വർഷങ്ങളോളം അവയുടെ കാലിബ്രേഷൻ നിലനിർത്താൻ കഴിയും, ഇത് ചെലവേറിയ കാലിബ്രേഷൻ ഇവന്റുകളുടെ ആവൃത്തി ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.
Aആക്ഷൻ ചെയ്യാവുന്ന പരിഹാരത്തിന് വ്യക്തമായ നേട്ടങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയും: ബാച്ച്-ടു-ബാച്ച് വേരിയബിളിലും മെറ്റീരിയൽ മാലിന്യത്തിലും ഗണ്യമായ കുറവ്, പൂർണ്ണമായും സ്വയംഭരണവും ബുദ്ധിപരവുമായ നിർമ്മാണത്തിലേക്കുള്ള പാത.സ്റ്റാrt your opടിംഇസാറ്റ്അയോൺby കോൺടാക്t ലോൺഎൻമെറ്റ്er.
പോസ്റ്റ് സമയം: സെപ്റ്റംബർ-09-2025
