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依靠自己的测量技术 - 硅凝胶的液位测量

希尔塔赫的电子部件加工部门负责实现 VEGA 产品内部构造的智能化。

希尔塔赫所在的电子部件加工部门负责实现 VEGA 产品内部构造的智能化。在那里,每年都要为传感器和分析仪表加工 100 多万块印刷电路板。其中的大部分被安装到传感器的电子插件中。要想在常常很恶劣的使用条件下获得较长的使用寿命,这些电子插件最终会用特殊的双组分硅凝胶来浇注。但是,在储料桶中,要用哪种液位测量技术和仪表来保证浇注机的连续运行呢?很明显,采用 80 GHz 技术的 VEGAPULS 64 型雷达传感器。

带有 VEGAPULS 64 型雷达传感器的硅凝胶储料桶。

电子部件加工部门的主管 Marcel Schrempp 先生对结构紧凑的雷达传感器非常满意。它们能够在两个容量分别为 200 升的储料桶中异常精确地测量液位。这两个料桶中装有道康宁公司制造的 Sylgard® 527 型灌封胶的液体组分。

此类液体实际上属于难于用雷达技术手段来测量的介质:它们不导电,且其介电常数低到只有 2.85。然而,要想让电子杯中的成品灌封胶对那些高度集成的电子部件具有保护作用,做到能防止它们受潮、出现漏电和闪络电压的话,恰恰就需要这种性能。

的楼在日常运行中,传感器利用其小小的 ¾“的螺口穿过一个细小的适配件进行测量,就好像穿过钥匙孔那样。在当今市场上,因 VEGAPULS 64 的发射频率高达 80 GHz,故只有这款雷达传感器才能提供这种特殊的聚焦能力。在浇注机的控制台上显示测量值,以此来告知操作员何时需要准备换桶。

自然也可以通过智能手机以及新的蓝牙操作功能来实现这一目的。

机器控制器的屏幕上显示储料桶和中间容器的当前液位

换桶非常方便:从适配件上卸下传感器,拧出适配件,用塞子堵住空桶,并将两只满载的料桶置于取桶位置,然后重新装入传感器。用电容式探头测量液位的日子已经一去不复返!虽然这从测量技术的角度而言是一种有效的解决方案,但每次换桶时必须断开探头的电气连接,然后拧下并从桶中拉出整个探头,这相对比较费劲。

装有两个 VEGACAL 63 型电容式测量探头的中间容器

不过,现在我们要了解一下过程情况:硅凝胶是如何从桶中进入电子杯中的?用取料枪通过一个真空泵从储料桶的顶部吸出精确的需要量,并将它们注入两个较小的容量各约 36 升的中间容器中 。

图中央显示装料工位和两个静态搅拌器。用四个 VEGABAR 17 来测量压力

这些容器的液位也得到监测,这里采用的是固定式安装的 VEGACAL 63 型电容式测量探头。从这些容器中取料的任务由两个偏心螺杆泵来完成,它们也负责施加装料时所需的大约 3.5 巴的压力。取出量随后通过一个静态搅拌器和注入喷嘴进入电子杯中。静态搅拌器只不过是一段带有固定安装的蜗杆的管件,被这两个组分挤压并混合到一起。

所需的料量受时间的控制在
30 … 60 秒之后进入各电子部件中。在一个正常工作日,会有 100 升介质流经,这意味着每四天就要更换一次桶,每年最多要灌装 250,000 个桶。彻底搅拌后仅需几个小时,凝胶就会硬化,以永久性达到所需的强韧性。恰恰这一特性能够在恶劣的实际应用条件下保护传感器的电子部件免受振动的影响。


该例子表明,即使看似已解决了的液位测量任务也可以得到优化,并且该方法可以沿用到许多新的液位测量任务中,这不,在我们的客户中已累积了10,000 多个 VEGAPULS 64 的应用实例。

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