Кориолисовые расходомеры для производства аккумуляторов

В основе — фазовый сдвиг колебаний измерительных трубок под действием силы Кориолиса; он пропорционален массовому расходу. Прибор отдаёт массу напрямую, минуя пересчёты через плотность и температуру, поэтому неоднородный состав суспензии на результат не влияет.

На основных участках линии: приготовление и смешение активной массы, подача катодных и анодных суспензий, инжекция электролита в ячейки форматов 18650, 21700, 4680. Среды каждого этапа перечислены в разделе «Типичные среды» на странице.

Сенсор одновременно выдаёт массовый расход, плотность и температуру среды. По плотности контролируют концентрацию твёрдой фазы в суспензиях и состояние электролита, по температуре — стабильность процессов смешения и подачи.

Масса не зависит от температуры и плотности, а объём — зависит. Карбонатные смеси и суспензии неидеальны по составу, поэтому объёмное дозирование тянуло бы за собой поправки и лишний разброс в рецептуре активной массы. Прямое массовое измерение убирает этот источник погрешности.

Как и у других кориолисовых приборов, слабое место — газовые включения: свободный газ в потоке искажает жидкостные измерения. На больших диаметрах прибор дороже объёмных решений, а агрессивные среды требуют стойких материалов. Подбор начинается с опросного листа, где эти условия фиксируются.

Электролиты — штатная среда страницы: соли LiPF₆, LiBF₄, LiTFSI в смесях EC, DMC, DEC, EMC. Они чувствительны к влаге и требуют герметичных систем, а материалы контактного тракта должны быть стойкими к фторсодержащим средам.

Работает. Высоковязкие пасты LiNiMnCoO₂, LiFePO₄, LiCoO₂ со связующими PVDF и CMC дозируются по массе; именно на этом этапе закладывается равномерность покрытия токосъёмника. Под суспензии подходит прямотрубная L-конструкция сенсора без застойных зон.

Подходит и для анодов: графитовые составы, кремний-углеродные композиты Si/C, оксид титана LTO со связующими SBR, CMC и PAA. К пастам предъявляется требование стабильной подачи и повторяемости расхода — под реологию каждой подбирается исполнение.

Для таких паст есть прямотрубные L-сенсоры: минимальное гидравлическое сопротивление и отсутствие застойных зон позволяют дозировать графит, NMC и LFP без эрозии измерительного тракта. Наполнение и крупность частиц указывают в опросном листе — от них зависят DN и материал.

Да, исполнение IP66/IP67 допускает эксплуатацию в сухих помещениях, где держится точка росы −40…−60 °C. Герметичная конструкция тракта не даёт электролиту контактировать с атмосферой, что особенно важно для сред на основе LiPF₆, реагирующих с влагой.

NMP, карбонаты и другие органические растворители — рабочие среды этой страницы, базовый материал для них 316L. Связующие и добавки рецептуры (PVDF, CMC, SBR, PAA, FEC, VC) подаются как компоненты активной массы в заданных пропорциях.

Смотрим на среду: для карбонатов, NMP и мягких компонентов достаточно 316L; для фторсодержащих электролитов и продуктов их разложения рекомендуем Хастеллой C4/C276, устойчивый к HF. Поверхности проходят электрохимическую пассивацию и финишную обработку до Ra ≤ 0,4 мкм.

Компактные исполнения DN01–DN08 с малым внутренним объёмом: диапазон дозирования примерно от 0,1 до 200 кг/ч, встраиваются в линии инжекции в единичные ячейки. Прямотрубный L-вариант применяется, когда среда вязкая.

Прямотрубные сенсоры L-типа увеличенного диаметра DN15–DN50: с ними высоковязкие тиксотропные пасты идут без застойных зон. В конфигурацию можно добавить обогрев сенсора для стабильной вязкости и канал плотности для контроля твёрдой фазы.

Для ответственного дозирования страница рекомендует ME100: класс точности 0,1%, цифровая обработка сигнала, самодиагностика, выходы 4–20 мА с HART и RS-485 Modbus RTU. Для взрывоопасных участков в линейке есть ME200, включая пылевое исполнение.

По давлению: стандарт — до 10 МПа, исполнение P — до 45 МПа для основных типоразмеров, PK — до 96 МПа в ряду 003…PK. Герметичность обеспечивает цельносварная конструкция без уплотнений — контакт электролита с атмосферой исключён.

Опишите в опросном листе тип среды — суспензия, электролит или растворитель, а также расход, давление, температуру, требования по взрывозащите и присоединению. Мы предложим исполнение и подготовим КП. Ориентир по конфигурациям приведён на этой странице, точный подбор — по параметрам линии.

Для жидкостей и суспензий заявлен класс 0,1–0,2%, а с трансмиттером ME100 — 0,1%. Повторяемость ±0,05% удерживает рецептуру активной массы стабильной от партии к партии, а калибровка каждого прибора выполняется на проливной установке.

Утверждение типа подтверждено документально: прибор внесён в Госреестр СИ под № 98506-26 и допущен к измерениям в сфере государственного регулирования — коммерческий учёт и расчёты между поставщиком и потребителем. Комплект метрологических документов открыт на сайте.

Методика поверки утверждена; провести её можно на проливной установке с эталонными расходомерами или на месте эксплуатации, пруверами и без снятия сенсора с линии. Собственное производство позволяет поставлять и само поверочное оборудование — трубопоршневые установки и компакт-пруверы.

Плотность — второй измерительный канал: по ней ведут контроль концентрации твёрдой фазы в суспензии. Динамический диапазон до 100:1 сохраняет нормируемую погрешность и на номинальных, и на малых расходах — это важно для финишной подачи и периодических операций.

Не нужны: измерение не зависит от профиля потока, поэтому участки стабилизации до и после сенсора не закладывают. Компоновка линии инжекции выходит компактнее, чем с объёмными приборами того же назначения.

Ориентация подбирается под обвязку; главное — самоопорожнение и отсутствие застойных зон там, где среда склонна к осаждению. Прямотрубные L-сенсоры встраиваются прямо в разрыв линии. Проектные рекомендации по установке приведены в руководстве по эксплуатации.

За обмен отвечают 4–20 мА с HART, RS-485 Modbus RTU, CAN и частотно-импульсный выход; при необходимости добавляется PROFIBUS PA. Контроллеры линии и АСУ ТП подключаются к прибору штатно; набор закрывает задачи обмена и сигнализации.

Для помещений с растворителями прибор берут в защищённых исполнениях. Маркировка сенсора: Ex ib IIC T6…T1 Gb в паре с ME100 и Ex ia IIC T6…T1 Ga в паре с ME200. Трансмиттеры этих пар маркированы Ex db ib IIC T6 Gb и Ex db ia IIC T6 Gb соответственно; пылевая защита Ex ia tb IIIC T80 °C Db доступна с ME200.

Реально, и это отработанный сценарий: под замену подбирается исполнение с совпадающими монтажными и присоединительными размерами, во многих случаях без сварочных работ. Приборы, стоящие на линии сейчас (включая Micro Motion и Endress+Hauser), сверяем по чертежу обвязки и интерфейсам.

Прибор приходит с полным набором документов: сертификаты ТР ТС, описание типа СИ, руководство по эксплуатации, методика поверки. Гарантия завершается по тому сроку, который наступит раньше, — 18 месяцев от поставки или 12 месяцев от установки.

Сервис и метрологическое сопровождение — в России: шеф-монтаж, пусконаладка, обслуживание и поверка. Плановые работы согласуем с режимом завода, чтобы линии дозирования не простаивали; поверка по месту выполняется без демонтажа.

Регламентных работ по прибору не предусмотрено: в сенсоре нет ни подвижных частей, ни изнашиваемых деталей. По описанию типа средний срок службы — 20 лет, средняя наработка на отказ — 100 000 часов.

Да, компания собирает измерительные узлы и установки на базе Mass-EXPERT — от одиночной линии дозирования до системы в сборе. Малые DN применяются и на лабораторных стендах, и в пилотных линиях, масштабируясь затем в серийное производство. ---