코일 코팅 라인의 점도 및 밀도 인라인 모니터링

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내용의 표

• 개요
• 코일 코팅 라인
• 주요 응용 분야
• 코일 코팅 공정에서 점도/밀도의 중요성
• 생산/응용 프로세스
• Rheonics Type-SR 인라인 센서 개요
• 권장 설치
• 기계 설치 고려 사항
• SRV 및 SRD 사용 지침
• SRD 추가 설치 요구 사항
• 추천 솔루션 Rheonics
• 프로세스 조건 및 모범 사례
• 참고자료

코일 코팅은 건설, 가전제품 및 자동차 분야에 사용되는 금속 스트립에 프라이머, 페인트 또는 보호층을 코팅하는 연속 공정입니다. 이 공정은 균일한 두께, 적절한 접착력 및 표면 마감을 얻기 위해 코팅 유체의 특성을 정밀하게 제어해야 합니다. 점도와 밀도는 코팅의 흐름, 평활성, 습윤성 및 경화에 영향을 미치는 중요한 매개변수입니다.

잔컵이나 회전식 점도계와 같은 기존의 실험실 기반 샘플링 측정 방법은 시간이 오래 걸리고 공정 조건을 정확하게 반영하지 못할 수 있습니다. 인라인 측정은 실시간 데이터를 제공하여 즉각적인 조정을 통해 일관된 품질을 유지하고 불량률을 줄일 수 있도록 합니다.

Rheonics 센서는 운영상의 이점을 제공합니다.

• 점도, 밀도 및 온도를 지속적이고 정확하게 실시간으로 인라인 측정합니다.
• 고속 생산 및 다양한 온도 조건에서도 안정적인 성능을 제공합니다.
• 진동의 영향을 받지 않는 컴팩트한 디자인으로 고속 코팅 라인에 이상적입니다.
• Modbus, Ethernet/IP, 4~20mA 출력 등을 통해 PLC/DCS 시스템과 통합 가능합니다.
• 공장 출하 시 교정 완료, 품질 관리 기준에 따른 검증은 선택 사항입니다.
• 폐기물 감소, 생산 라인 효율성 향상, 그리고 첫 해 내 투자 수익 실현 가능성.

코일 코팅 공정에서는 균일한 필름 두께, 표면 마감 및 경화 성능을 보장하기 위해 코팅 제형의 특성을 정밀하게 제어해야 합니다. 점도 및 밀도와 같은 유변학적 특성을 실시간으로 모니터링하는 것은 도포, 순환 및 재순환 과정에서 코팅의 안정성을 유지하는 데 매우 중요합니다.

코일 코팅 재료는 일반적으로 프라이머, 베이스코트 및 탑코트로 구성되며, 점도가 낮은 제형부터 높은 제형까지 다양합니다.

• 프라이머 : 접착력과 부식 방지 기능을 확보하십시오.
• 탑코트: 색상, 광택 및 장식적 특성을 제공합니다.
• 보호 코팅: 내구성과 내화학성을 더하십시오.

연속 인라인 측정 시스템은 다양한 색상, 재질, 배합 및 생산 속도에 걸쳐 일관된 코팅 품질을 보장합니다. 코팅은 롤러를 사용하여 적용되며, 생산 라인은 최대 1000m/min의 고속으로 작동하므로 코팅 유체의 실시간 제어가 매우 중요합니다.

인라인 점도 및 밀도 모니터링은 작업자가 결함을 방지하고, 적절한 코팅 중량을 유지하며, 일관된 안료 분포를 보장하는 데 도움이 됩니다.

점도는 유체의 흐름에 대한 저항을 측정하는 척도입니다. 코팅 공정에서 점도는 다음과 같은 요소에 영향을 미칩니다.

• 코팅 두께의 균일성 및 평탄도.
• 금속 기판에 대한 접착력.
• 롤러 시스템을 통한 매끄러운 도포.

밀도는 단위 부피당 질량을 나타냅니다. 코팅 라인에서 밀도는 다음과 같은 영향을 미칩니다.

• 색소 농도 및 색상 일관성.
• 단위 면적당 코팅 중량은 품질 관리에 매우 중요합니다.
• 원료 또는 배합물의 배치 불일치 감지.

인라인 실시간 모니터링은 대표성 없는 샘플링, 시간 지연, 공정 조건 재현의 어려움 등 실험실 기반 측정과 관련된 문제점을 해결합니다.

코일 코팅 라인은 모든 단계에서 일정한 속도로 작동하도록 설계되었습니다. 이는 라인의 시작과 끝 부분에 축압기를 사용하여 구현됩니다.

이 공정은 코일 풀림기와 새로운 재료를 접합하는 용접부를 거치는 것으로 시작됩니다. 그 다음 코일 교체 중에도 생산이 중단되지 않도록 하는 투입 축적기를 통과합니다. 마지막으로, 풀린 스트립은 금속 표면의 오염 물질을 제거하기 위해 세척부를 통과합니다.

이 단계에서 판재는 코팅 공정에 들어가는데, 먼저 첫 번째 롤러 코팅기를 통과하여 프라이머 코팅을 도포합니다. 도포된 코팅은 경화 및 건조 과정을 거칩니다. 그 후, 두 번째 롤러 코팅기에서 상도 코팅재를 도포하고, 다음 단계로 넘어가기 전에 다시 한번 경화 및 건조 과정을 거칩니다.

이 단계에서는 점도 및 밀도 센서를 공급 탱크, 재순환 라인, 인라인 유량 셀이 있는 호스 또는 코팅 트레이와 같은 여러 위치에 설치하여 코팅 유체를 모니터링할 수 있습니다(그림 참조). 그림 4.

마지막으로 코팅된 스트립은 출구 축압기와 되감기 장치를 통과하면서 코일 끝부분이 절단되어 다음 배치 작업을 위해 준비됩니다.

Rheonics SR형 센서(SRV 및 SRD)는 공정 모니터링 및 제어를 위해 점도, 밀도 및 온도를 인라인으로 측정합니다. SRV 점도와 온도를 측정하는 반면, SRD 밀도 또한 제공합니다.

이 센서들은 공장에서 교정되어 출고되므로 수명 기간 동안 재교정이 필요하지 않습니다. 그러나 고객은 품질 관리를 위해 교정 또는 검증이 필요할 수 있습니다. 선택적인 조정 또는 오프셋 보정을 통해 특정 기준값과 일치시킬 수 있습니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. 현장 및 공장에서 인라인 공정 점도계 SRV 교정.

Rheonics 이 센서는 균형 비틀림 공진기(BTR) 기술을 사용합니다. 특허받은 이 설계 덕분에 센서는 소형, 경량이며 외부 진동에 강합니다.

Rheonics SRV 및 SRD 센서는 코일 코팅 라인에 매우 적합합니다. 코팅 순환 라인 또는 공급 라인에 직접 설치되어 생산 중 코팅 특성을 실시간으로 지속적으로 측정합니다. 인라인 측정을 통해 일관된 코팅 품질을 유지하고, 용제 및 재료 낭비를 줄이며, 색상 및 배합 변경에 따른 라인 안정성을 향상시킬 수 있습니다.

설치 관련 특정 사항은 두 경우 모두에 적용됩니다. Rheonics 센서는 SRV와 SRD로 구성됩니다. 각 프로브 유형은 변형 모델에 관계없이 동일한 공진기 설계를 공유합니다. 올바른 설치를 위해서는 프로브의 감지 영역(그림의 빨간색 음영 영역)을 정확한 위치에 배치해야 합니다. 그림 6현장에 있는 )

유체의 대표적인 측정값을 얻는 것은 간단합니다. 다음 사항을 확인하십시오.

• 센서의 감지 소자는 측정하려는 유체에 완전히 잠겨 있습니다.
• 흐르는 유체를 측정할 때는 측정값이 유체의 움직임을 정확하게 반영하도록 감지 소자가 정체된 영역에 있지 않도록 해야 합니다.

위의 두 가지 주요 요구 사항 외에도 SRD 센서에는 두 가지 추가 고려 사항이 있습니다.

• 유체와 외부 환경의 온도 구배가 15°C 이상일 때 열 안정성을 유지합니다. (SRD에만 해당, 자세한 내용은 여기를 참조하세요.) 고밀도 정확도를 위한 SRD의 온도 균형 유지)
• 감지 팁을 유체 흐름 방향에 맞춰 정렬합니다. 그림 7. (SRD에만 해당, 자세한 내용은 여기를 참조하세요: SRD 유체단 방향)

이러한 조건은 다음 기사에서 더 자세히 검토할 수 있습니다. SRV 및 SRD 적합 설치.

The Rheonics SR형 센서는 모듈식의 소형 디자인을 특징으로 하며, 적용 조건에 따라 다양한 구성을 지원합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

트레이 또는 접시에 설치

코일 코팅 공정에서는 일반적으로 코팅 과정 동안 유체를 담기 위해 트레이를 사용합니다. Rheonics'Type-SR 센서는 당사의 HAW를 사용하여 트레이에 직접 설치할 수 있습니다.'MTK or OTK) and WFT 웰돌렛. 아래는 유체 트레이에 설치된 이 부속품의 예시 도면입니다.

HPT-12G: HPHT 유동 셀

소형 파이프라인이나 호스 설치의 경우, Rheonics HPT-12G를 제공합니다(참조 그림 10이 유량 셀은 고압, 고온 공정에 적합하며 나사식 공정 연결부를 사용하여 센서를 평행하게 배치합니다.

HPT-12G는 다음 조건에서만 작동합니다. SRV-X1-12GG 1/2” 나사산 연결부를 갖추고 있습니다. 이는 CIP와 호환되는 세척 가능한 밀봉을 보장하여 코팅 및 페인트 라인에 이상적입니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. HPT-12G 를 참조하세요

IFC-34N-SRX: 배관 설치 유량계

DN5~DN25(1인치) 파이프의 인라인 설치에 IFC-34N-SRD 유량계는 적합하며, 그림과 같이 프로브가 나사산이 있는 NPT 공정 연결부와 평행하게 위치합니다. 그림 11.

이 액세서리는 다음 제품과만 호환됩니다. SRV-X1-34N SRD-X1-34N두 제품 모두 3/4인치 NPT 나사산 연결부를 갖추고 있습니다. 튜브 어댑터 또는 재순환이나 바이패스 라인용 튜브를 연결할 수 있도록 입구와 출구 포트의 크기가 동일합니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. IFC-34N-SRV IFC-34N-SRD.

흐름 속도 제한

Rheonics 센서는 일반적으로 최대 10m/s의 유속과 호환됩니다. 분무기 공급 라인의 경우 침전 방지를 위해 유속이 매우 빨라질 수 있으므로, 엘보우 부분에서는 프로브를 유동 방향과 평행하게 설치하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 기계적 충격을 줄일 수 있습니다. 그러나 이 범위의 유속에서도 측정값에 과도한 노이즈가 발생할 수 있습니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. Rheonics 고유량 및 고점도 응용 분야를 위한 Type-SR 센서

세척 프로세스 및 CIP/SIP 절차

SRV 또는 SRD 센서의 장기적인 정확도를 유지하려면 주기적인 청소가 필요할 수 있습니다. 코팅액은 침전물이나 고형물을 형성하는 경향이 있으며, 특히 점도가 높은 경우 센서 팁에 달라붙어 측정값을 왜곡할 수 있습니다. 청소 절차에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.청소 방법 Rheonics 조사?.

또한, 센서의 기계적 설계는 기본적으로 위생적이므로 CIP(Clean-in-Place) 절차에 적합합니다.

움직이는 부품 및 장애물

코팅 용액 및 재료는 교반기나 교반 날개와 같은 기계 부품이 있는 혼합 탱크에서 준비되는 경우가 많습니다. 센서와 움직이는 부품 사이에 충분한 간격을 확보하여 간섭이나 손상을 방지하는 것이 필수적입니다.

버블

기포와 관련하여, SRV 센서는 유체 내 기포의 영향을 받지 않습니다. 반면, 점도와 밀도를 모두 측정하는 SRD 센서는 기포 농도가 높을 경우 측정 오차가 발생할 수 있으므로 사용을 권장하지 않습니다. 밀도 측정은 기포에 더 민감하기 때문입니다.

• [1] 메탈트레이드 코맥스. "코일 코팅 라인 제품".
• [2] BDM 코일 코팅 업체. "최고의 강철 코일 코팅 솔루션".
• [3] ECCA. "코일 코팅 라인 애니메이션".
• [4] Rheonics SRV » 유체 점도 모니터링을 위한 인라인 온라인 점도계
• [5] Rheonics SRD » 밀도계 인라인 온라인 비중 농도