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TorqSense répond aux applications exigeantes en matière de contrôle de processus

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Les capteurs de couple rotatifs sans contact TorqSense de Sensor Technology trouvent de nombreuses applications dans le contrôle des processus pharmaceutiques/cosmétiques

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. Les transducteurs TorqSense ont une capacité de lecture de 250% de dépassement, ce qui permet de mesurer et d'enregistrer avec précision les pics soudains de couple. La conception compense également toute force étrangère, telle que les moments de flexion, appliquée par inadvertance au capteur, améliore la sensibilité et présente une large tolérance à la température. Sensor Technology est spécialisé dans la mesure du couple en temps réel depuis plus de 40 ans, et a été le premier à utiliser des solutions sans contact basées sur des capteurs à radiofréquence qui éliminent le besoin de câblage et de bagues collectrices peu fiables.

L'école d'ingénierie chimique de l'Université de Manchester est à la pointe du développement de l'efficacité énergétique dans les industries de transformation en incorporant des transducteurs TorqSense dans un banc d'essai pour analyser les pertes dans les mélangeurs en ligne. La consommation d'énergie impliquée dans le mélange en cuve est bien comprise, mais avec les mélangeurs en ligne rotor-stator, le débit est souvent contrôlé indépendamment de la vitesse du rotor et la collecte de données suffisantes pour modéliser précisément le processus nécessite un grand nombre d'expériences. Le chercheur Mike Cooke a mis au point une méthode pour obtenir les informations nécessaires en utilisant la mesure du couple

Le Dr Cooke explique que les mélangeurs rotor-stator à haut cisaillement sont largement utilisés dans les industries de transformation. Ils fournissent de l'énergie, de la puissance et du cisaillement pour accélérer les processus physiques tels que le mélange, la dissolution, l'émulsification et la désagglomération. "Pour passer du laboratoire à l'industrie, nous devons comprendre la relation entre la vitesse du rotor, le débit et l'énergie dissipée", explique-t-il. "La première étape consiste à relier le taux de dissipation d'énergie aux résultats de processus souhaités." Le couplemètre en ligne TorqSense de Sensor Technology a mesuré le couple. TorqSense utilise un pont de Wheatstone à jauges de contrainte, où quatre jauges de contrainte sont collées sur l'arbre du transducteur dans une formation carrée placée à 45 degrés par rapport à l'axe de rotation. Ainsi, lorsqu'un couple est appliqué à l'arbre, deux jauges sont étirées en tension et deux autres en compression. Un microcontrôleur ultra-miniature monté sur le rotor, alimenté par une bobine inductive, mesure les valeurs différentielles de chaque jauge de contrainte et les transmet numériquement au stator, via la même bobine. Les transducteurs TorqSense utilisent ensuite les techniques modernes de conditionnement du signal des jauges de contrainte pour fournir une solution de mesure de couple à large bande passante, à faible coût, avec des capacités de dépassement et de surcharge élevées.

L'Université de Manchester est un utilisateur majeur des transducteurs SGR510/520 de TorqSense, ayant beaucoup d'entre eux installés sur des aides à l'enseignement permanentes et sur divers appareils de recherche. "Les étudiants apprécient les écrans de lecture, qui ne sont pas plus compliqués que le tableau de bord d'une voiture", explique le Dr Cooke. "Pour nous, chercheurs, la facilité avec laquelle ils peuvent être montés et démontés est une bénédiction dans les expériences où l'on reconfigure constamment le dispositif La conclusion des expériences du Dr Cooke est que les caractéristiques de performance des mélangeurs en ligne peuvent être facilement modélisées. Les utilisateurs industriels peuvent ainsi calculer leur consommation d'énergie optimale et régler les entraînements de leurs mélangeurs en conséquence. Les économies de coûts s'accumuleront pendant toute la période de production, contribuant ainsi de manière significative aux résultats de l'entreprise et à sa réputation écologique.

Au fil des ans, Sensor Technology a travaillé avec de nombreux équipementiers pour développer des machines de haute précision et de haute vitesse destinées aux usines pharmaceutiques et à une série d'autres applications. L'un d'entre eux, Cap Coder, intègre depuis plus de 10 ans des unités TorqSense dans ses machines à capsuler. Des règles internationales strictes s'appliquent à la fabrication et au conditionnement des produits pharmaceutiques et exigent que l'environnement correct soit maintenu à l'intérieur de la bouteille ou de tout autre emballage après le bouchage. À cette fin, la réglementation USP 671 fournit un guide sur la plage de couple à utiliser pour les récipients à vis dont le diamètre de fermeture varie. En s'assurant que les bouchons de bouteilles sont appliqués avec succès sur les bouteilles dans les tolérances de couple requises, l'intégrité du produit peut être maintenue.

Le bouchage des bouteilles est presque toujours effectué à une vitesse très élevée, afin que les objectifs de production soient atteints. L'un des principaux avantages de TorqSense est qu'il n'a pas besoin d'entrer en contact physique avec les bouchons de bouteilles ou l'arbre de la tête dynamométrique qu'il surveille, mais utilise une bobine inductive. "Tout ce que vous avez à faire est d'installer un transducteur TorqSense dans la machine à capsuler et de le mettre en marche", explique Mark Ingham de Sensor Technology. "Nos unités TorqSense SGR530/540 travaillent pendant de longues heures à grande vitesse sur les machines à capsuler, où elles doivent être fiables à 100 % et d'une précision constante."

La mesure rapide et précise du couple devient de plus en plus importante car tous les secteurs de la fabrication automatisent leurs processus physiques tout en ayant besoin d'améliorer l'enregistrement des données de performance de production. TorqSense est utilisé dans de nombreuses industries, de l'automobile à la manutention, en passant par les tests et mesures, la production de biens de consommation courante, la production d'énergie, etc. Sensor Technology travaille avec des partenaires utilisateurs dans de nombreux secteurs pour évaluer les nouvelles unités TorqSense dans une série d'environnements de travail.