A tárgyak internete (IoT) térnyerése egészen más szintre emelte az érzékelők evolúcióját. Az érzékelők minden IoT platformon dolgozó mérnöki vállalat szerves részét képezik. Különböző iparágak és szervezetek különböző típusú IoT-érzékelőket használnak, mint például hőmérséklet-érzékelők, közelség-érzékelők, vízminőség-érzékelők stb. A 2019-ben alapított XYMA Analytics egy komplett ipari IoT alapú elemzési platformot kínál az intelligens folyamatfigyelés érdekében.
A fejlett ultrahangos hullámvezető szenzorok használata a legkeményebb környezetekben is az volt a fő gondolat, amely meggyőzte a jól képzett mérnökök csapatát a cégalapításról. Ma a vállalat intelligens szenzorok építésével büszkélkedhet a működési hatékonyság növelése érdekében, és nemcsak méréseket kínál. Kíváncsian véve többet a cégről, a csapatról, a munkastílusról, a problémamegoldásokról és a jövőbeli tervekről, feltettünk néhány kérdést Dr. Nishanth Raja-nak. Olvassa el, hogy megtudja, mit kell mondania!
Dr. Nishanth Raja az XYMA Analytics vezérigazgatója - az IIT Madras inkubált vállalata és a Központ a Roncsolásmentes Értékelésért Központból. A keralai Palakkad folyadékszabályozási kutatóintézetének tudományos főmunkatársa volt, majd projekttisztként csatlakozott a roncsolásmentes értékelés központjához (CNDE) - IIT Madras, és Ph.D. címet szerzett. az Anna Egyetemről. Számos iparági projekten dolgozott az ultrahangos hullámvezető alapú hőmérséklet- és áramlásmérések területén, és gazdag ipari tapasztalattal rendelkezik.
K. Mi inspirálta az XYMA Analytics elindításához? Milyen problémákat kíván megoldani a vállalat?
Az XYMA Analytics az olaj- és gázipari, a feldolgozóipari és az űripari ágazatok iránti nagy érdeklődés eredménye. Az NDE Központban végzett kutatási időszakomban részt vettem irányított hullámalapú ultrahangos hullámvezető szenzorok fejlesztésében veszélyes / ellenséges környezetekhez a folyamatiparban; a kihívás az volt, hogy megoldják a fájdalom pontjaikat. A folyamatparaméterek mérése létfontosságú a feldolgozóiparban és a feldolgozóiparban, ahol hullámvezető alapú érzékelő technológiánk segített nekik az ellenséges és megközelíthetetlen régiókban történő elosztott mérésben. Megfigyeltük, hogy az iparban óriási a kereslet az érzékelési technológiák iránt. Ez volt az a pont, amikor úgy döntöttünk, hogy beindítjuk az XYMA Analytics szolgáltatást, amely érzékeny megoldásokat kínálhat az iparágak számáraa folyamatok hatékonyságának növelése és a termékek élettartamának javítása érdekében.
Az XYMA Analytics új ultrahangos hullámvezeték-alapú szenzortechnológiával foglalkozik a hagyományos folyamatérzékelőkkel kapcsolatos problémákkal, amely segíti az iparokat az ipari IoT-vel történő folyamatparaméterek folyamatos nyomon követésében azzal a vízióval, hogy demokratizálják az érzékelőkön alapuló folyamathatékonyságot az ipar számára, és az egész üzemre kiterjedő elosztott megoldást is kínálja és párhuzamos érzékelési megoldások az adatközpontú döntéshozatalhoz. Ez nehéz a hagyományos érzékelő megoldásokkal.
Ezt az érzékelőt jelenleg számos ipari alkalmazásban tesztelik, beleértve az öntőhüvely hőmérsékletének ellenőrzését az acélgyártási folyamat során, valamint a kemence falának hőmérsékletmérését a petrolkémiai folyamatban, az üveggyártásban.
K. Mondja el nekünk az „ultrahangos hullámvezető érzékelőit”, mi a mögöttes technológia?
Az ultrahangos hullámvezető szenzor különböző keresztmetszetű lehet, például huzal, rúd, szalag választható a hullámvezető hozzáférése alapján, különböző anyagok lehetnek fémek vagy kerámiák, és különböző mérési alkalmazásokhoz konfigurálható, beleértve az érzékelők speciális eloszlásának beállítását.
Az elv az, hogy egy ultrahangos hullám gerjesztődik és halad a hullámvezető vastagságával együtt. A terjedő ultrahangos hullámok és a szándékosan tervezett geometriai folytonosságok (hajlások, rovátkák stb.) Kölcsönhatásának nyomon követésével, valamint a visszatükrözött ultrahangos jel időben és frekvenciájában bekövetkező eltolódás, csillapítás és amplitúdó változásának követésével. A környező közeg lokalizált információit (például hőmérséklet) kinyerik a re ektorok (hajlások, rovátkák stb.).
Általában az ultrahangos hullámvezető szenzorok mérik a hullámvezető sebességének változását az anyag tulajdonságainak (α, E, G és ρ) változásai miatt, amelyek a környező közeg, például hőmérséklet, páratartalom stb. Változásai miatt következnek be. repülés, sebességváltozás, az ultrahangos hullámok fáziseltolódása a szobahőmérsékleti jelekhez viszonyítva segítenek mérni a hőmérséklet és egyéb tulajdonságok (reológia) változását a környező közegben.
K. Hogyan előnyösek az ultrahangos hullámvezető szenzorok a hagyományos szenzorokkal szemben?
Számos ipari folyamat nagyon magas hőmérsékleten működik. Például a kőolaj finomításához és az áramtermeléshez több száz Celsius-fokot meghaladó hőmérsékleti szintre van szükség. A hagyományos érzékelők, például a hőelemek, az RTD és a szintérzékelők pontossági problémákat okoznak, mivel az érzékelők hosszú távú működésük során eltolódnak.
Különösen a hőelemek, ha magas hőmérsékleten, ellenséges környezetben használják őket, hajlamosak a csomópont mechanikai meghibásodására. A hőelemek csak egyetlen érdeklődésre számot tartó régióban tudják biztosítani a helyi hőmérsékletet. Míg az ultrahangos hullámvezető szenzorok robusztusabbak, mivel ugyanazt a hőelem huzalanyagot használjuk (pl. Kanthal, Chromel, Rozsdamentes acél stb.), Mint hullámvezetőnket, és nincs olyan csomópontja, amely meghibásodna. Ezenkívül ennek az érzékelőnek kisebb a nyoma és különböző konfigurációkhoz tervezhető, például spirálos, spirális, többszörös behajlásokhoz stb. Több szenzor használata ugyanabban a hullámvezetőben elosztott érzékeléshez széles hőmérsékleti tartományban (30 ° C-1400 ° C) és több paraméteres méréshez (pl.: szint, hőmérséklet és reológia) egyetlen hullámvezető szenzor használatával előnyt nyújtanak ultrahangos hullámvezető szenzoraink számára, összehasonlítva a hagyományos érzékelőkkel.
A hullámvezetők elvezetik az ultrahangos hullámot az érzékelő elektronikájától az érdeklődő mérési tartományig, miközben az érzékelő elektronikáját (jelátalakítóját) biztonságosan távol tartják az ellenséges és távoli, megközelíthetetlen környezettől az alábbiak szerint.
Ezenkívül a javasolt hullámvezető szenzor nagyon robusztus, és alkalmazkodhat a komplex ipari környezetekhez a hőmérséklet, a reológia és a folyadék szintjének sokoldalúbb és redundánsabb mérése érdekében a kritikus házakban. Az elosztott hőmérséklet mérése a hagyományos hőelemek használatával nehéz, mivel képesek egyetlen pont mérését mérni, és ellenállnak az ellenséges környezet méretének. A Guided Wave alapú hullámvezető szenzor megbízható, stabil és költséghatékony megoldást nyújt az interfész / pontos folyamatmérésekhez.
K. Mérhet-e egyetlen érzékelő több paramétert, például hőmérsékletet, viszkozitást, sűrűséget stb. Hogyan lehetséges?
Kutatásom során megalapítottuk az alapvető irányított hullámmódokat. A hosszirányú L (0,1), a torziós T (0,1) és a hajlítót (1,1) egyszerre lehet továbbítani / fogadni egyetlen hullámvezető szenzor segítségével, ahol az egyes hullámmódok haladnak más sebességgel és érzékeny a különböző elmozdulásokra / tulajdonságokra.
Például a hosszanti hullám mód (érzékeny az axiális elmozdulásra) használható a hőmérséklet mérésére, a torziós hullám mód (érzékeny a szögeltolódásra) reológiai mérésre (viszkozitás / sűrűség / hőmérséklet) és a hajlítási hullám módra(Szinten kívüli elmozdulásra érzékeny) használható a szintméréshez. Ezen hullámmódok (hosszanti, hajlító és torziós) csillapításának, fáziseltolódásának és frekvenciaeltolódásának változásának nyomon követésével figyelemmel kísérhetjük a környező közeg tulajdonságait. Ezt a szabadalmaztatott technológiát ipari környezetben tesztelik a gyanták hőmérsékletének és viszkozitásának magas hőmérsékleten történő egyidejű mérésére egyetlen hullámvezető érzékelő segítségével. Ezek a hullámvezetők egyedi tervezésűek lehetnek az ipar speciális alkalmazásához, és különböző keresztmetszetekben is megtervezhetők.
K. Milyen típusú érzékelőket kínál az XYMA a nehézipar és a feldolgozóipar számára?
Az XYMA Analytics új szenzortechnológiai alapú platformokat fejleszt ki az IoT számára azzal a jövőképpel, hogy demokratizálja az érzékelőkön alapuló folyamatok hatékonyságát az ipar számára, és emellett üzemi szintű elosztott és egyidejű érzékelő megoldásokat kínál az adatközpontú döntéshozatalhoz. Szabadalmaztatott technológiai termékeink, a PoRTS (hordozható reológiai és hőmérséklet-érzékelők) és az uTMS (többpontos hőmérsékletmérő rendszer) az ipar termelékenységének növelésére összpontosítanak a folyamat hatékonyságának növelésével, a kézi hibák lehetőségeinek csökkentésével és a termék élettartamának növelésével.
K. Az összes érzékelő megoldást maga az XYMA Analytics gyártja? Meséljen a gyártási és az ellátási lánc folyamatáról
Az XYMA szenzorokat testre szabják és házon belül tervezik a hőmérsékletek széles tartományához. Hullámvezető szenzort fejlesztünk ki hőmérsékleti tartományuk és az érzékeléshez szükséges környezet alapján. A hullámvezető anyagának, méretének, hosszának és a tervezett érzékelők számának megválasztása is főleg az ügyfél előfeltételeitől és az alkalmazási környezettől függ.
Rendelkezünk a legmodernebb gyártási lehetőséggel, és hamarosan azt tervezzük, hogy kibővítjük jelenlegi K + F / kalibrációs létesítményeinket, hogy megfeleljenek az összes ügyféltesztelési követelménynek. A gyártás, a telepítés és az értékesítés utáni szerviz során teljesen elkötelezett fiatal mérnökök segítségével mindig maximálisan fenntartjuk a QHSE (Minőség, Egészség, Biztonság és Környezet) értékeket. Az ellátási lánc folyamatunk minden szakaszában jól meghatároztuk a KPI-ket (Key Performance Indicators) annak biztosítása érdekében, hogy a folyamat megfeleljen az alapvető értékeinknek. Mivel a technológiát az XYMA csapat fejlesztette ki, az összes entitás számára kifejlesztettük törzsadatainkat, hogy biztosítsuk termékeink megbízhatóságát. Mindig biztosítjuk, hogy az ügyfél minden minőségi követelményének megfeleljen. Valamennyi beszállítónk műszaki értékelési folyamaton megy keresztül a szállított termékek megbízhatóságának és minőségének biztosítása érdekében.A termék fejlesztése érdekében vevői visszajelzési rendszerrel is rendelkezünk.
Q. Az XYMA Analytics az IIoT-kapcsolatot és az adatelemzést is biztosítja. Milyen vezeték nélküli megoldásokat és IoT platformokat használ?
Az XYMA-IoT (XIoT) termékek jelenleg az MQTT mellett alacsony fogyasztású, nagy hatótávolságú nagy kiterjedésű hálózati technológiát (LoRaWan) jelentenek, mint standard kommunikációs protokollok élszámítással és vizualizációval, hogy automatizálják és optimalizálják a folyamatáramlást az élen telepített önhangoló algoritmusokon keresztül. Ezeknek a szabványoknak az alkalmazásához olyan IoT platformokat alkalmaznak, mint az Arduino, a málna pi, a Semtech (LoRa) és az AI gondolkodók, valamint két vagy több platform (Arduino és Python interfész) kölcsönös interfészével történő adatelemzést és -átvitelt. Más optimalizálási technikákat, például a HART protokollt és a Modbus-t alkalmaznak más ipari követelményekhez. Ezek a végpontok közötti vezeték nélküli kommunikációs megoldások a jelenlegi állapotban a kapcsolat javítására vagy a különféle ipari alkalmazások saját fejlesztésű megoldásainak integrált részeként használták.
K. Ki és hogyan élvezi jelenleg ezeket az ultrahangos hullámvezető szenzorokat? Mondana egy példát / esettanulmányt?
A számos iparágban, beleértve (a) gyártó iparágak bevonásával fémek, kemencék sütő, stb (b) eljárás, iparágak, mint például a finomítók, a vegyipar, műtrágya iparágak javítására az élet a magas hőmérsékletű komponensek, valamint a hatékonyság és a robusztusság az iparágak. (c) Olyan iparágak számára, mint a gyors tenyésztő reaktor, ahol a képalkotás és a folyékony fém alatti mérések kihívást jelentenek. (d) Hőmérséklet-szabályozott tárolóipar. e) polimeripar a gyógyítás ellenőrzésére, ideértve az űrkutatást, a kompozitot stb.
Biztosan van néhány olyan eset, amikor érzékelőink segítettek a feldolgozóiparban a hatékonyság optimalizálásában és a termékük kikeményedésének azonosításában. Például továbbra is kihívást jelent a repülőgépiparban használt kompozitok folyamatos hőkezelése. A kompozitok gyártása során beágyazott hullámvezető szenzorainkat, és folyamatosan figyeltük a kikeményedés befejezéséig. Az érzékelőnk által szolgáltatott hőmérsékleti és kikeményedési adatok felhasználásával a gyártók 50-70% -ra növelhetik a termék élettartamát és a folyamat hatékonyságát.
Ennek a forradalmi technológiának egy másik példája, amely a vezető gyáripar termékhibáinak megelőzésében segített, az, hogy kemence elosztott hőmérsékletét mérte a folyamat során. Az elosztott hőmérséklet mérése a hagyományos hőelemek használatával nehéz, mivel képesek egyetlen pont mérését mérni, és ellenállnak az ellenséges környezet méretének. Hullámvezető érzékelőnk képes méréseket végezni az érzékelő régió ellenséges környezetben tartásával és távoli helyről történő működtetésével, valamint a hullámvezető érzékelők elosztott hőmérsékleti méréseket végezhetnek több helyen. A több hőelem beillesztésére vonatkozó geometriai korlát (1,5 mm-es rés) szintén megoldásra kerül, egyetlen hullámvezető (1 mm) használatával, több érzékelővel.
K. Az XYMA Analytics mellett kik az iparág többi szereplője, akik ultrahangos hullámvezető szenzorokkal kínálnak megoldásokat?
Tudomásunk szerint az XYMA az egyetlen iparág, amely irányított hullámalapú hullámvezető érzékelési technikákat kínál az iparágak folyamatméréseihez. Vannak olyan jól bejáratott iparágak, mint az ABB, a Honeywell, az Omega és az Emerson, amelyek részt vesznek a folyamatmérési üzletágban, de az IIoT lehetővé tette a hullámvezető érzékelést az adatelemzéssel, hogy az XYMA különbözzen a piac jelenlegi szereplőitől a rendelkezésre álló technológiák és megoldások tekintetében.. A hullámvezető szenzorok legfontosabb előnye a robusztus és kisebb alapterületű, amely képes sokpontos és többparaméteres érzékelésre széles hőmérsékleti tartományban.
K. Hogyan látja Indiában az ipar a IIoT alkalmazkodását? Mik az akadályok?
Az elmúlt évtizedekben az IoT „a tárgyak internetének” a „dolgok intelligenciájává” vált. Az iparágakban az IoT-t a hatékonyság maximalizálására használják az egészségügyi és biztonsági feltételek javítása, az állásidők csökkentése, valamint testreszabott termék biztosítása érdekében. Az IoT-val kapcsolatos legfőbb akadály az, hogy az indiai iparágak kevésbé ismerik annak használatát és intelligenciáját, ami hozzájárulhat az iparágak működési hatékonyságának javításához azáltal, hogy hozzájárul az ellenőrzés fokozásához, valamint a biztonság és a pontosság növeléséhez.
Az indiai ipar fő kihívása az adattárolással és a tulajdonjoggal kapcsolatos kérdések, az egyes iparágak által követett szabványok ütközése, az adatbiztonság kérdései, az üzemben képzett emberek hiánya és az üzemben az internet korlátozása, az IoT hozzáférése és az irányítópultba történő integrálása, stb.
Az innováció laboratóriumból iparba történő átültetése nem könnyű feladat minden induló vállalkozás számára. A terméknek robusztusnak, tanúsítottnak és nagy pontossággal megbízhatónak kell lennie. Ezek az indiai ipar egyik legnagyobb kihívása.
K. Mondja el nekünk a csapatát és a munkahelyét
Az XYMA-nak erős, tehetséges fiatal mérnökei vannak, ipari és kutatási tapasztalatokkal, kiváló intézményektől, például IIT-től, NIT-től, CSIR-laboratóriumtól és MNC-től stb. nagy ipari szereplőkkel.
Sőt, társalapítóim, Prof. Krishnan Balasubramanian és Prof. Prabhu Rajagopal úttörők az ultrahang és az NDE területén. Irányítottak, motiváltak és mentoráltak az XYMA valóra váltásában és a XIoT felhasználásában az ipari problémák kezelésére. Krishnan Balasubramanian professzor jelenleg a Roncsolásmentes Értékelő Központ (CNDE) vezetője és az Indiai Műszaki Intézet Gépészmérnöki Tanszékének tanszékvezető professzora. Több mint 30 éve részt vesz a roncsolásmentes vizsgálatok területén, a karbantartás, a minőségbiztosítás, a gyártás és a tervezés területén. Több mint 300 műszaki publikációja van. Érdeklődési területei a roncsolásmentes értékelés, az intelligens gyártás és a folyamaton belüli monitorozás, a strukturális állapotfigyelés és az alkalmazott adatelemzés.Prof. Prabhu Rajagopal közel 20 éve vesz részt a roncsolásmentes vizsgálatok területén. Szaktudása van a magas hőmérsékletű átalakítókban és a funkciókkal vezérelt ultrahangokban. Érdeklődési területei a jellemzőkkel vezérelt hullámok (FGW), a meta-anyagú lencsék, a hullámvezeték-alapú érzékelők az állapot / kúra figyelemmel kísérésére és az NDE a robotika segítségével.
Az IIT madras inkubációs sejtek ökoszisztémája támogatott minket oly módon, hogy rögtön a laboratóriumból indulhattunk ki. Termékei gyártásához és teszteléséhez a kategóriájában a legjobb eszközöket használjuk. Az IIT-M segített az XYMA-nak abban, hogy a terméket eljuttassa az iparhoz, ami egy mérföldnyire előre vezet.
K. Melyek az XYMA Analytics jövőbeli tervei, és hogyan látja a piacot?
India a globális piac kis része, ahol jelenleg termékeinket telepítettük. Bővítésünk a világ minden táján található kutatóközpontokkal és egyetemekkel való együttműködést is magában foglalja a jövőbeni AI-alapú XIoT szenzorok K + F fejlesztésének ösztönzése érdekében a folyamatok optimalizálása érdekében. Ez segíti az intelligens eszközfigyelést a kockázatértékelés és a becsült élettartam-előrejelzés elvégzése érdekében a biztonság és a hatékonyság javítása érdekében. Az XYMA arra összpontosít, hogy csúcskategóriás szabadalmaztatott megoldásainkat a globális olaj- és gázpiacokra, a feldolgozóiparra telepítse, és az Indiában épített őshonos technológiát a világ többi részébe vigye.