رفع آلودگی پارتیکلی هوای فشرده با شمارشگر ذرات لیزری

آلودگی پارتیکلی هوای فشرده می تواند به اشکال مختلف از جمله ذرات، آب، روغن و میکروارگانیسم ها باشد.
آلودگی پارتیکلی دوام ناپذیر درISO 8573-4  ویرایش نسخه ۲۰۱۹ به عنوان یکی از آلاینده های اصلی در هوای فشرده که باید پایش شود، مشخص شده است.
عیب یابی و رفع آلودگی پارتیکلی هوای فشرده با شمارشگر ذرات (LPC) تمرکز این مقاله است.

بررسی یک ابزار ارزشمند عیب یابی برای رفع آلودگی پارتیکلی هوای فشرده

از آنجایی که سیستم های هوای فشرده پیچیده و پویا هستند، شناسایی منابع آلودگی پارتیکلی هوای فشرده دشوار است.
LPCها که روشی کارآمد و مؤثر برای عیب‌یابی آلودگی ذرات هستند، می‌توانند به سرعت چندین نمونه را پردازش کرده و بلافاصله داده‌ها را ارائه دهند.
انجام این کار می تواند تا حد زیادی تلاش های عیب یابی را بهبود بخشد.
همچنین به برجسته کردن مناطق مشکل کمک کند.
نتایج فقط یک عکس فوری از سیستم در آن لحظه در زمان هستند.
اما نتایج فوری به این معنی است که تولیدکنندگان مجبور نیستند منتظر تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی باشند که ممکن است چندین روز طول بکشد.

ISO 8573-4 ویرایش سال ۲۰۱۹ مستلزم سایز بندی پارتیکل ها در چهار محدوده است.
این سایزبندی ها در جدول زیر فهرست شده است.

LPCها ابزاری فوری و معتبر برای اندازه‌گیری و شمارش ذرات هستند.
توانایی آنها در سایزبندی و شمارش ذرات در محدوده می تواند به تشخیص درست کارکرد فیلترها کمک کند.
شرکت‌های شخص ثالث می‌توانند داده‌های LPC را برون‌یابی کرده و طبق استاندارد ISO 8573 گزارش دهند.

در بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده این ابزارها باید بر اساس یک برنامه سالانه مطابق با ISO 21501-4 (ISO 8573-4:2019) کالیبره شوند.
گزینه های مختلفی برای برآوردن نیازهای تسهیلات و الزامات مشخصات موجود است.

ایزوله کردن و آدرس دادن به مناطق دارای مشکل

LPCها مخصوصاً در مواقعی که مشکلی با پارتیکل ها وجود دارد، مفید هستند؛
زیرا به جداسازی ناحیه مشکل کمک می کنند. تعمیر و نگهداری اخیر، مصالح ساختمانی باقیمانده، لوله های ریزش ذرات و خرابی O رینگ همگی می توانند آلودگی ذرات را وارد سیستم هوای فشرده کنند.
فیلترهای آسیب دیده یا نامناسب می توانند به ذرات اجازه عبور از سیستم ها را بدهند.
هیچ مصرف‌کننده‌ای نمی‌خواهد براده‌های فلزی در تفاله‌های قهوه‌اش یا زنگ‌زدگی در کنسرو گوجه‌فرنگی‌هایش وجود داشته باشد.
تست‌های LPC می‌توانند به اطمینان از عملکرد صحیح اقدامات پیشگیرانه در نقاط کنترل بحرانی کمک کنند.

در بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده، داده های ارائه شده توسط LPC می تواند اطلاعات مفیدی در مورد اینکه آلودگی از کجا آمده است را ارائه دهد.
جمع آوری چندین مکان نمونه در سراسر یک سیستم به تولیدکنندگان این امکان را می دهد؛
که ببینند آلودگی هوای فشرده از کجا منشأ می گیرد.
این خود می تواند به کاربران کمک کند تا بفهمند آیا چیزی در سیستم باعث آلودگی توسط پارتیکل ها می شود یا اجازه عبور از آن را می دهد.

ادامه حل مشکل در مناطق مشکل دار!

تکنسین‌ها می‌توانند یک نقطه نمونه‌برداری گذرا را با نقطه‌ی شکست‌خورده مقایسه کنند.
برای درک کیفیت هوای فشرده در ابتدای خط، می توان بلافاصله پس از فیلتر، از منبع نمونه برداری کرد.
سپس می توان نمونه دیگری را در انتهای خط برداشت تا مشخص شود که آیا منابع آلودگی بین دو نقطه وجود دارد که ممکن است بر محصولات نهایی تأثیر بگذارد.
سپس می توان تنظیمات کوچکی انجام داد.
پس از آن هم بلافاصله آزمایش های جدیدی انجام داد تا مشخص شود که آیا آن راه حل مشکل آلودگی را برطرف کرده است یا خیر.

LPCها به سرعت چندین نمونه را می گیرند و نتایج آنی را ارائه می دهند؛
بنابراین به تولیدکنندگان اجازه می دهند تا به سرعت در نقاط مختلف نمونه برداری حرکت کنند.
همچنین نتایج را با هم مقایسه کنند.
در بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده تست آزمون و خطا به کاربران این امکان را می دهد؛
به این خاطر که بلافاصله ببینند آیا مشکل را حل کرده اند یا خیر.

برنامه های رایجLPC  برای بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده

موقعیت های مختلفی وجود دارد؛
در این موقعیت ها LPC ها می توانند بطور موثر برای عیب یابی و مشخص کردن آلودگی پارتیکلی هوای فشرده در سیستم ها استفاده شوند.

گاهی اوقات تولید کنندگان به اشتباه فیلتری را انتخاب می کنند که برای صنعت اشتباه ساخته شده است.
به عنوان مثال، یک شرکت متوجه شد که به طور مداوم در مورد ذرات شکست می خورند.
همچنین نمی توانند کلاس های خلوص مورد نیاز خود را برآورده کنند.

نتایج LPC آنها میزان بیش از حدی از ذرات را در یک محدوده اندازه مشخص نشان داد.
فیلتری که آنها خریداری کرده بودند، قرار بود از عبور ذرات در این محدوده سایزها جلوگیری کند.
در نهایت مشخص شد که آنها یک فیلتر مناسب صنعت خودرو با درجه کارایی نامناسب انتخاب کرده اند؛
که به این پارتیکل ها اجازه می دهد از فیلتر عبور کنند.
هنگامی که آن فیلتر با فیلتر مناسب برای صنایع غذایی جایگزین شد، نتایج جالب بود.
آنها نشان دادند که فیلتر جدید پارتیکل ها را در محدوده اندازه مورد نیاز جذب می کند.

گاهی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده ناشی از شلنگ نامناسب یا حلقه O-Ring قدیمی نصب شده پس از فیلتر است.
در یکی از این موارد، شرکت دیگری از LPC برای شناسایی مشکل در فرآیند خود استفاده کرد.
بعد از فیلتر هوای فشرده یک شلنگ نصب کرده بودند.
آنها خط را هم قبل و هم بعد از قرار دادن شلنگ آزمایش کردند.
هوا قبل از شلنگ کیفیت مناسبی داشت اما بعد از آن پارتیکل های مختلفی را نشان داد.
آنها مشخص کردند که شلنگ لاستیکی ذرات را به درون لاین می ریزد.
چون بعد از فیلتر قرار گرفته بود، شیلنگ هوا را آلوده می کرد. با تغییر این شلنگ، مشکل را اصلاح کردند.

فواید دیگر استفاده از LPC ها

LPCها همچنین می توانند برای عیب یابی در طول اعتبارسنجی یا تایید صلاحیت سیستم هوای فشرده مفید باشند.
برخی از پروتکل های صلاحیت نیاز به نمونه برداری از تمام نقاط مصرف برای سه روز متوالی دارند.

توانایی نمونه برداری و دریافت نتایج فوری در این مدت بسیار ارزشمند است.
بازخورد فوری مانع از توقف اعتبارسنجی یا تکرار مجدد آن می شود.
همچنین آزمایش یک نقطه بلافاصله پس از فیلتراسیون سیستم هوای فشرده برای تعیین اینکه آیا کیفیت هوای تولید شده مطابق با الزامات است، مفید است.
این خود به درک چگونگی تأثیر خود سیستم بر نتایج پایین دست کمک می کند.

هنگامی که یک LPC آلودگی پارتیکلی هوای فشرده را در یک سیستم نشان می دهد، می توان از پاکسازی سیکل برای “شستشوی دیوار” سیستم توزیع استفاده کرد.
پاکسازی سیکلی شامل پر کردن سیستم با گاز خشک فیلتر شده تا فشار کاری، جداسازی منبع و آزاد کردن فشار در نقطه نمونه ای است که در تلاش برای حذف پارتیکل ها از آن هستید.

این فرآیند به تکنسین‌ها نیاز دارد که فشار را تا حدی پایین بیاورند که به پس‌پر در منبع گاز اجازه می‌دهد.
تا جریانی آشفته ایجاد کند و با فشار مجدد سیستم، دیوارها را بشویید.
بسته به میزان آلودگی، این فرآیند ممکن است به تعداد دفعات لازم برای برآوردن مشخصات تکرار شود.

آزمایش آلودگی پارتیکلی هوای فشرده با LPC

هنگامی که این پاکسازی ها کامل شد، LPC می تواند برای آزمایش هر شاخه استفاده شود.
تا اطمینان حاصل شود که آلودگی حذف شده است.

هنگام آزمایش با LPC و عیب یابی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده، اقداماتی باید برای رفع مشکل انجام شود.
هدف فقط قبولی در آزمون نیست، بلکه اطمینان از ایمن بودن محصول نهایی مهم است.
LPC ها می توانند به جداسازی مناطق مشکل دار کمک کنند و تا زمانی که آلودگی برطرف نشود، امکان آزمون و خطا را فراهم می کنند.

بهترین راه برای اطمینان از مناسب بودن و عملکرد صحیح فیلترهای هوای فشرده، انجام آزمایش معمول هوای فشرده است.

ملاحظات سنجش پارتیکل لیزری

اگرچه اشکال دیگری از تجزیه و تحلیل ذرات وجود دارد، LPCها نیازی به کار زیاد ندارند و برای استفاده توسط تکنسین های مختلف طراحی شده اند.
سایر اشکال تجزیه و تحلیل ذرات، مانند میکروسکوپ یا وزن سنجی، کاربر را ملزم می کند تا از هوای فشرده نمونه برداری کند و رسانه را به آزمایشگاه شخص ثالثی که در آن تکنسین های آموزش دیده و تجهیزات آزمایشگاهی خاص آنالیزها را انجام می دهند، ارسال کند.
از سوی دیگر، LPC ها یک راه حل واقعی و در محل ارائه می دهند.

LPCها ابزارهای گران قیمتی هستند که نیاز به کالیبراسیون سالانه دارند.
این الزامات مطابق با ISO 8573-4:2019 امکان ارائه نتایج دقیق ذرات را از ابزار اندازه‌گیری و شمارش ذرات نوری فراهم می‌کند.
به همین دلیل، اجاره تجهیزات از یک آزمایشگاه معتبر شخص ثالث می تواند بار تولید کنندگان را کاهش دهد.

تولیدکنندگان می توانند آزمایش را برنامه ریزی کنند، از LPC برای تجزیه و تحلیل استفاده کنند و نتایج خود را با کسری از هزینه خرید یک LPC جدید برای خود به اتمام برسانند.

تأسیساتی که برای استفاده خود LPCها را خریداری می کنند، باید پروتکل ها و رویه هایی را برای تأیید اعتبار ابزار و یافتن راه هایی برای اتصال ابزارها به سیستم های هوای فشرده خود ایجاد کنند.

معایب LPC در یافتن آلودگی پارتیکلی هوای فشرده

همچنین مهم است که LPCها برای روغن کل یا آب که هر دو آلاینده اصلی مشخص شده در ISO 8573 هستند، آزمایش نکنند.
LPCها آب یا روغن را تشخیص نمی دهند و برای گزارش این آلاینده ها طراحی نشده اند.

تست آب و روغن کل را می توان با یک کیت جداگانه که برای اجاره یا خرید در دسترس است، تکمیل کرد.
در صورت نیاز به گزارش ISO 8573، نتایج ذرات از LPC، و نتایج آب و روغن از کیت اجاره یا خریداری شده، در یک گزارش ترکیب می‌شوند.

در بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده، چالش دیگر LPC ها این است که آنها بین مایعات و ذرات جامد تفاوت قائل نمی شوند.

اگر مایع اضافی در سیستم وجود داشته باشد، می تواند به عنوان یک “پارتیکل” در LPC ثبت شود و داده های نادرست ارائه دهد.
برخی از شرکت‌ها، قبل از اجاره LPC نیاز به یک آزمایش پیش‌آزمون دارند تا اطمینان حاصل شود که هوا نیازهای روغن و آب را برآورده می‌کند و سایر آلاینده‌ها به ابزار آسیب نمی‌رسانند یا باعث قرائت اشتباه نمی‌شوند.

همچنین برای شرکت‌هایی که LPC‌ها را اجاره می‌کنند، مهم است که تکنسین‌های خود را که آزمایش‌ها را انجام می‌دهند، قبل از نمونه‌گیری آموزش بدهند؛ زیرا LPC یک روش معتبر تجزیه و تحلیل است.

انواع پارتیکل های هوای فشرده برای شمارشگر لیزری

نسخه ۲۰۱۹ ISO 8573-4 دو نوع LPC را مشخص می کند:
شمارشگر ذرات نوری (OPC) و طیف سنج آئروسل نوری (OAS).

LPC دستی، یک OPC است و یک روش معتبر برای تجزیه و تحلیل ذرات است.
برخی می توانند ذرات را تا ۰٫۳ میکرون اندازه بگیرند و تجزیه و تحلیلی از آلودگی ذرات در سیستم در یک نقطه خاص از زمان ارائه می دهند.
آنها این کار را با شمارش پالس های نور پراکنده از ذره ای که با پرتو نور روشن می شود، انجام می دهند.
در بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده، اندازه پارتیکل ها را می توان با بزرگی این پالس ها تعیین کرد.
LPC دستی سبک و کاربرپسند می‌تواند چندین نقطه نمونه‌برداری را در خود جای دهد و به تولیدکنندگان در تلاش‌های عیب‌یابی ذرات کمک کند.

نوع دیگری از LPC معتبر موجود برای اجاره، LPC نیمکتی است که OPC هم در نظر گرفته می شود.
این ابزار بزرگتر و سنگین تر از یک ابزار دستی است.
از طرف دیگر می تواند ذرات را تا ۰٫۱ میکرون اندازه بگیرد.
این نوع LPC گاهی اوقات برای نمونه برداری از آلودگی پارتیکلی هوای فشرده در سیستم های پرخطر مورد نیاز است.
برخی از دستگاه ها از نسبت سیگنال به نویز تقویت شده برای شمارش این ذرات کوچک استفاده می کنند.
کلاس های خلوص ISO 8573 1 و ۲ نیاز به اندازه ذرات تا محدوده ۰٫۱ تا ۰٫۵ میکرون دارند.

تولیدکنندگان می توانند از ارزیابی ریسک برای تعیین سطوح کیفیت مورد نیاز برای استفاده خاص و محصول نهایی خود استفاده کنند.
ارزیابی ریسک به نوع لوله کشی، فیلتراسیون نصب شده، انواع درایر هوای فشرده و سیستم هوای فشرده به طور کلی نگاه می کند.
برای مصارف پرخطر، LPC رو میزی در دسترس است.

جمع بندی؛ یک انتخاب خوب برای عیب یابی و بررسی آلودگی پارتیکلی هوای فشرده

با کمک LPCها، سازندگان می توانند آلودگی پارتیکلی هوای فشرده را در سیستم هوای فشرده خود عیب یابی کنند.
بسته به نیازهای منحصر به فرد امکانات، یک LPC دستی یا رومیزی ممکن است انتخاب مناسبی باشد.

کار با یک آزمایشگاه معتبر شخص ثالث به تولیدکنندگان این امکان را می دهد که LPC را اجاره کنند، تکنسین های خود را به طور موثر آموزش دهند.
سپس نتایج را در زمان واقعی با تنظیم معتبر دریافت کنند.
این روش مقرون به صرفه، نتایج فوری و ایده آل برای گرفتن نمونه های متعدد را در اختیار آنها قرار می دهد.