Monitorowanie i dokumentowanie częstotliwości i mocy ultradźwięków w trybie inline podczas ładowania partiami

Oprócz monitorowania wsadowego, system APM może być również używany do monitorowania w określonych odstępach czasowych, na przykład na zmianę lub raz dziennie. W tym celu mikrofon jest trwale zamocowany na automatycznym systemie transportowym, co oznacza, że pomiary te są również wykonywane w sposób powtarzalny bez kontaktu z medium. (Źródło zdjęcia: Ecoclean)

Dla powtarzalnego, seryjnego monitorowania ultradźwięków w linii produkcyjnej za pomocą APM, specjalne mikrofony umieszczone na stałe przy krawędzi zbiornika rejestrują częstotliwość i moc. Analiza, ocena i przechowywanie zebranych danych są realizowane przez oprogramowanie innowacyjnego systemu pomiarowego. (Źródło zdjęcia: Ecoclean) / The APM reproducibly monitors ultrasonics parameters in-line for each batch using special microphones placed in a fixed position at the edge of the tank, which record the frequency and power. Analysis, evaluation and storage of the collected data are carried out by the innovative measuring system's software. (Photo credit: Ecoclean)

W branżach wysokiej czystości coraz częściej firmy stoją przed wyzwaniem rejestrowania i dokumentowania wszystkich parametrów procesu podczas czyszczenia elementów w partiach. Dotychczas problemem była pomiar inline częstotliwości i mocy ultradźwięków w w pełni zautomatyzowanych urządzeniach do zanurzeniowego czyszczenia. Dzięki rozwojowi rozwiązania APM (Acoustic Performance Measurement) firma Ecoclean wyeliminowała tę słabość.

Precyzyjne czyszczenie w w pełni zautomatyzowanych urządzeniach do mycia ultradźwiękowego w wielu kąpielach jest standardem w branżach wysokiej czystości, takich jak technologia medyczna, precyzyjna optyka, przemysł półprzewodnikowy, a także technologia analityczna, laserowa i próżniowa. Firmy muszą nie tylko spełniać ekstremalnie wysokie wymagania dotyczące czystości, ale także rejestrować i dokumentować wszystkie zwalidowane parametry procesu dla każdej partii. Podczas gdy parametry takie jak temperatura, przewodność i pH kąpieli oraz czas przebywania elementów w zbiornikach można łatwo i powtarzalnie mierzyć za pomocą dostępnej technologii inline, monitorowanie częstotliwości i mocy ultradźwięków dotychczas nie było możliwe automatycznie w trybie inline. Zazwyczaj odbywa się to za pomocą testowych folii, które nie pozwalają na wystarczająco precyzyjne wykrycie odchyleń, lub za pomocą hydrofonów. W przypadku tej drugiej metody pomiary częstotliwości i mocy ultradźwięków wykonywane są ręcznie. Ponieważ urządzenie pomiarowe jest przemieszczane, wyniki pomiarów nie są powtarzalne. Ponadto sensor musi być zanurzony w mediach poszczególnych kąpieli, co może prowadzić do zanieczyszczeń.

Powtarzalny, inline-owy monitoring partii z automatyczną analizą

W przeciwieństwie do tego nowo opracowany system Acoustic Performance Measurement (APM) firmy Ecoclean umożliwia monitorowanie parametrów częstotliwości i mocy ultradźwięków inline na każdej stacji obróbki i dla każdej partii. Monitoring odbywa się za pomocą specjalnych mikrofonów kierunkowych, które są nieruchomo umieszczone na brzegu każdego zbiornika i skierowane na środek powierzchni kąpieli. Pomiar jest wykonywany bez ruchu i kontaktu, co zapewnia powtarzalność wyników i ich dokładne przypisanie do danej partii. Analiza, ocena i zapis danych odbywa się za pomocą oprogramowania innowacyjnego systemu pomiarowego.

Mikrofon rejestruje obraz dźwiękowy emitowany przez medium przy każdej partii w identycznych warunkach. Uzyskane wartości częstotliwości i mocy ultradźwięków są ciągle przesyłane do oprogramowania systemu pomiarowego, analizowane za pomocą algorytmów i porównywane z wcześniej zdefiniowanymi i zapisanymi wartościami docelowymi dla konkretnego programu czyszczenia. W przypadku odchyleń system wyświetla ostrzeżenie lub komunikat o błędzie. Aby wykluczyć zakłócenia wynikające z hałasu z otaczających zbiorników, oprogramowanie potrafi rozpoznawać i wyłączać sygnały zakłócające.

Wszystkie dane i analizy zarejestrowane podczas inline-owego monitorowania za pomocą APM są automatycznie wprowadzane do seryjnej dokumentacji partii w urządzeniu czyszczącym. Dzięki temu można łatwo i pewnie potwierdzić, że w trakcie produkcji zachowano warunki ultradźwiękowej kawitacji, które zostały zatwierdzone podczas walidacji procesu czyszczenia.

Alternatywa: pomiar w określonych odstępach czasowych

Jeśli zadanie nie wymaga rejestrowania parametrów ultradźwięków dla każdej partii, APM umożliwia również monitoring w określonych odstępach czasowych, na przykład na zmianę, dziennie lub raz w tygodniu. W tej strategii pomiaru mikrofon jest trwałe zamontowany na przenośniku transportowym, co pozwala na wykonanie pomiaru bez kontaktu z medium i zapewnia powtarzalność. W celu kontroli automat podjeżdża do odpowiedniego zbiornika i mierzy częstotliwość oraz moc dźwięku. Podczas analizy i oceny danych przez oprogramowanie, zmierzone wartości są porównywane z wartościami docelowymi zdefiniowanymi podczas walidacji procesu czyszczenia dla danej stacji. Wyniki pomiarów są automatycznie archiwizowane w sterowaniu urządzenia, co pozwala na długoterminowe potwierdzenie. Nawet ta opcja zastosowania nowego systemu APM znacząco zwiększa niezawodność wyników w porównaniu do dotychczasowej praktyki, zapewniając wyższy poziom bezpieczeństwa procesu.

Podczas przyznawania nagrody FiT2clean, którą stowarzyszenie branżowe przemysłowego czyszczenia części (FiT) po raz pierwszy ogłosiło w 2022 roku, innowacyjny system APM firmy Ecoclean zajął drugie miejsce.