ترانسمیترهای فشار: نصب و دستورالعمل برای مخازن باز و مخازن بسته

چه روش‌های نصبی برای فرستنده‌های فشار در مخازن باز اتمسفری موجود است و هر کدام با چه سناریوهایی مناسب هستند؟

اندازه گیری سطح در مخازن باز اتمسفر اساساً اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک است: فشار ایجاد شده توسط ستون مایع متناسب با ارتفاع سطح مایع است. سه روش متداول نصب وجود دارد.

نصب در پایین، فرستنده را در پایین مخزن یا در سمت نزدیک به پایین نصب می کند، در حالی که پورت فشار مستقیماً به محیط داخل مخزن متصل است. این کوتاه ترین مسیر انتقال فشار و سریع ترین پاسخ را ارائه می دهد و آن را برای محیط های مایع تمیز و با ویسکوزیته پایین مناسب می کند.

نصب بالا برای سناریوهایی که باز کردن سوراخ در پایین مخزن نامطلوب است یا جایی که فرستنده باید از رسانه های خورنده جدا شود، مناسب است. برای انجام فشار به یک پروب نوع میله ای یا کابلی نیاز دارد.

نصب مخزن خارجی نوع کابلی معمولاً زمانی استفاده می شود که مخزن از قبل در خدمت است و نمی توان آن را سوراخ کرد یا دسترسی به آن برای تعمیر و نگهداری دشوار است. مجموعه اندازه گیری خارج از مخزن نصب شده و از طریق یک لوله ارتباطی به کف مخزن متصل می شود. ملاحظات اصلی در این روش ها خواص مایع، ساختار مخزن، محدوده اندازه گیری و الزامات نگهداری است.

برای نصب در بالای مخزن باز، چگونه بین پروب های میله ای و کابلی انتخاب می کنید و در هنگام نصب به چه نکاتی باید توجه کرد؟

پروب های نوع میله ای برای محدوده های اندازه گیری نسبتاً کوتاه و محیط هایی با جریان پذیری خوب مناسب هستند. نوک پروب باید حداقل 50 میلی متر از کف مخزن فاصله داشته باشد تا از تماسی که می تواند باعث تنش مکانیکی یا خطاهای اندازه گیری شود جلوگیری شود. پروب های کابلی برای بردهای بزرگ یا مخازن عمیق استفاده می شود. ساختار منعطف آنها به پروب اجازه می دهد تا به طور مناسب با شکل مخزن خم شود، اما نصب باید اطمینان حاصل کند که کابل با دیواره مخزن، تکیه گاه های داخلی یا همزن ها تماس پیدا نمی کند. طراحی نازل نصب نیز به همان اندازه حیاتی است: سوراخ نازل ترجیحاً باید DN50 تا DN150 باشد و ارتفاع آن باید در 150 میلی متر نگه داشته شود. یک نازل بیش از حد طولانی یک منطقه مرده موضعی در اطراف پروب ایجاد می کند که منجر به تاخیر اندازه گیری یا پژواک های کاذب می شود.

چه الزامات خاصی برای نصب مخزن خارجی از نوع کابلی اعمال می شود؟

نصب مخزن خارجی از نوع کابلی الزامات سختگیرانه ای را بر شیب لوله ارتباطی اعمال می کند و معمولاً به شیب کمتر از 1:10 نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که لوله با متوسط ​​و بدون حباب های انباشته پر شده است. اگر شیب کافی نباشد، حفره‌های هوا به راحتی در لوله ارتباطی ایجاد می‌شوند که باعث می‌شود مقدار اندازه‌گیری شده کم خوانده شود یا نوسان کند. علاوه بر این، لوله ارتباطی باید تا حد امکان کوتاه و مستقیم و با حداقل تعداد زانویی باشد تا از انسداد و تاخیر پاسخ جلوگیری شود.

چرا باید از اندازه گیری فشار تفاضلی برای اندازه گیری سطح در مخازن بسته تحت فشار استفاده کرد؟

فشار فاز گاز در داخل یک مخزن بسته، فشار اتمسفر نیست. اگر فقط یک مجردترانسمیتر فشار سنجبرای اندازه گیری فشار در کف مخزن استفاده می شود، مقدار اندازه گیری شده شامل فشار فاز گاز است و نمی تواند به طور مستقل فشار هیدرواستاتیک ستون مایع را منعکس کند. بنابراین، باید از اندازه‌گیری فشار دیفرانسیل استفاده شود: سمت پرفشار فرستنده به شیر فشار فاز مایع در پایین مخزن و سمت فشار پایین به فضای فاز گاز متصل می‌شود. فشار دیفرانسیل اندازه گیری شده، فشار هیدرواستاتیکی ستون مایع است که می توان ارتفاع سطح را از آن استخراج کرد.

الزامات کلیدی برای نصب خطوط فشار دیفرانسیل چیست؟

خط ضربه جانبی فشار بالا از قسمت پایین مخزن و سمت فشار پایین از فضای فاز گاز در بالای مخزن به بیرون هدایت می شود. این دو خط به ترتیب به پورت های فشار بالا و کم فشار فرستنده متصل می شوند. چالش اصلی در کنترل حالت سیال در خطوط ضربه است. خطوط ضربه ای افقی باید با شیب نصب شوند: هنگام اندازه گیری مایعات، شیب به سمت پایین به سمت فرستنده داشته باشید. هنگام اندازه گیری گازها، شیب را به سمت بالا ببرید. شیب باید حداقل 83 میلی متر بر متر (تقریباً 1:12) باشد. هدف از این الزام این است که اطمینان حاصل شود که میعانات یا گاز در خطوط می تواند به طور طبیعی در جهت مورد نظر تخلیه شود و از خطاهای هیدرواستاتیک اضافی ناشی از تشکیل ستون های مایع یا ستون های گاز در خطوط جلوگیری شود. برای رسانه های بخار، آب بندی آب میعانات باید در خطوط ضربه نگه داشته شود و فرستنده باید در زیر شیر فشار نصب شود تا میعانات بتواند به طور طبیعی به عقب برگردد.

در چه شرایطی باید از مویرگ های فشار دیفرانسیل به جای خطوط ضربه ای استفاده کرد؟

هنگامی که محیط چسبناک، مستعد تبلور، بسیار خورنده یا مستعد یخ زدن است، محلول خط ضربه ای با خطرات انسداد، خوردگی و یخ زدگی مواجه است. در چنین مواردی باید مویرگ های فشار تفاضلی انتخاب شوند. مویرگ ها از مهر و موم های دور پر شده با روغن سیلیکون یا مایع انتقال فشار دیگر برای جایگزینی خطوط ضربه ای استفاده می کنند که فشار را از شیر فشار به دیافراگم فرستنده منتقل می کند و خطر خوردگی محیطی که مستقیماً با فرستنده تماس می گیرد را از بین می برد.

چه اقدامات احتیاطی برای نصب مویرگ های فشار دیفرانسیل اعمال می شود؟

شعاع خمش مویرگ نباید کمتر از 300 میلی متر باشد. خم شدن بیش از حد می تواند جریان سیال انتقال فشار را مسدود کرده و زمان پاسخ سیستم را طولانی تر کند. مویین هرگز نباید به عنوان یک جزء باربر در هنگام کار با مجموعه استفاده شود. آسیب مکانیکی ناشی از جابجایی نادرست می تواند باعث نشت مایع انتقال فشار شود. مویرگ باید محکم بسته شود تا از آسیب خستگی ناشی از لرزش جلوگیری شود. هنگامی که یک اختلاف ارتفاع بین موقعیت نصب فرستنده و شیر فشار وجود داشته باشد، سر استاتیک سیال انتقال فشار در مویین یک افست صفر اضافی ایجاد می کند. قبل از اینکه فرستنده در خدمت قرار گیرد، این افست باید از طریق جبران صفر حذف شود.

چگونه باید دیافراگم فرآیند در هنگام نصب محافظت شود؟

دیافراگم فرآیند آسیب پذیرترین بخش فرستنده است که ضخامت آن معمولاً حدود چند دهم میلی متر است. هر گونه تماس با یک جسم سخت یا تیز در حین نصب می تواند باعث فرورفتگی یا سوراخ غیرقابل برگشت شود و در نتیجه فرستنده دائمی خراب شود. سوراخ های شیر فشار باید قبل از نصب با دقت برداشته شوند. هنگام اتصال خطوط ضربه ای، مواد فیبری مانند کنف نباید به عنوان پرکننده آب بندی استفاده شوند، زیرا الیاف می توانند به دور دیافراگم بپیچند. هنگام اندازه‌گیری بخار یا محیط‌های با دمای بالا، دما باید از طریق خطوط ضربه‌ای یا هیت سینک تا محدوده مجاز فرستنده کاهش یابد. از قرار گرفتن مستقیم دیافراگم در معرض بخار با دمای بالا باید اجتناب شود.

چرا سیم کشی برق باید رو به پایین نصب شود؟

محفظه الکتریکی یک فرستنده معمولاً دارای درجه خاصی از حفاظت از نفوذ است، اما سوراخ های ورودی کابل و ورودی کابل مسیرهای اصلی برای نفوذ رطوبت هستند. نصب درگاه اتصال الکتریکی به سمت پایین به کابل اجازه می دهد تا یک حلقه چکه تشکیل دهد، بنابراین باران یا میعانات به جای برگشتن به محفظه از روی غلاف کابل می ریزد و می چکد. سوراخ های ورودی کابل باید با درزگیر یا اتصالات آب بندی اختصاصی آب بندی شوند. در محیط های بیرونی یا مرطوب، این معیار مستقیماً بر قابلیت اطمینان بلند مدت فرستنده تأثیر می گذارد.

چرا پس از نصب فرستنده، افست صفر رخ می دهد؟

فرستنده ها معمولاً در کارخانه در جهت نصب خاص کالیبره می شوند و مرجع صفر مربوط به تعادل نیروی دیافراگم در حالت افقی است. با این حال، در هنگام نصب میدانی، جهت نصب فرستنده اغلب با جهت کالیبراسیون کارخانه آن متفاوت است. برای فرستنده‌های فشار گیج، وقتی صفحه دیافراگم از حالت عمودی منحرف می‌شود، جزء گرانشی که بر روی قسمت‌های متحرک داخلی سنسور عمل می‌کند تغییر می‌کند و یک افست کوچک صفر ایجاد می‌کند. برایترانسمیترهای فشار تفاضلیبا سیستم های مویرگی، تأثیر جهت گیری نصب بارزتر است: سر استاتیک مایع انتقال فشار در مویرگی مستقیماً روی سیگنال فشار دیفرانسیل قرار می گیرد. به ازای هر 1 متر تغییر در اختلاف ارتفاع بین فرستنده و شیر فشار، یک بایاس اضافی تقریباً 0.1 بار برای مایع پرکننده روغن سیلیکونی با چگالی حدود 1 گرم بر سانتی‌متر مکعب تولید می‌شود.

در چه شرایطی باید جبران صفر انجام شود؟

جبران صفر باید پس از نصب مکانیکی فرستنده و پر شدن خطوط ضربه ای با محیط انجام شود، اما قبل از وارد شدن فشار فرآیند (یا با متعادل کردن دو طرف فشار بالا و پایین). برای ترانسمیترهای فشار سنج، اطمینان حاصل کنید که دیافراگم به اتمسفر باز است. برای فرستنده‌های فشار دیفرانسیل، شیر یکسان‌کننده را باز کنید تا دو طرف فشار بالا و پایین را به هم متصل کنید، یا تأیید کنید که سطح مایع در هر دو خط ضربه‌ای در یک ارتفاع است. با استفاده از یک ارتباط دستی یا عملکرد تنظیم صفر محلی فرستنده، خروجی جریان را به مقدار صفر مربوط به 4 میلی آمپر کالیبره کنید.

آیا جبران صفر می تواند جایگزین کالیبراسیون تمام دهانه شود؟

خیر. جبران صفر فقط می تواند یک سوگیری ثابت را از بین ببرد. انحراف خروجی فرستنده را در فشار صفر تصحیح می کند اما شیب منحنی مشخصه سنسور را تغییر نمی دهد. بنابراین، برای برنامه‌هایی که نیاز به دقت بالا دارند، تنظیم مقدار محدوده پایین (LRV) نیز باید پس از نصب انجام شود، نه اینکه صرفاً دکمه صفر را فشار دهید. یک راستی‌آزمایی کامل پس از نصب باید شامل بررسی نشت خطوط ضربه و آزمایش پاسخ نیز باشد: یک فشار شناخته شده اعمال کنید و مشاهده کنید که آیا خروجی فرستنده به صورت خطی پاسخ می‌دهد و آیا پسماند برگشتی سازگار است یا خیر.

آیا ترانسمیترهای فشار مطلق نیاز به جبران صفر دارند؟

نقطه صفر یک فرستنده فشار مطلق به خلاء مطلق ارجاع داده می شود. از آنجایی که یک مرجع خلاء مطلق قابل تکرار به طور معمول نمی تواند در میدان ایجاد شود، تنظیم صفر معمولی نباید انجام شود. اگر تصحیح برای اثرات جهت نصب مورد نیاز است، تابع تنظیم مقدار محدوده پایین تر (LRV) باید برای جبران در فشار مرجع شناخته شده استفاده شود.

فرآیند پذیرش و تأیید کامل پس از نصب (PAQ) شامل چه مواردی است؟

فرآیند کامل PAQ شامل موارد زیر است: تأیید اینکه نصب مکانیکی ایمن است، شیب های خط ضربه ای صحیح است و هیچ نشتی وجود ندارد. تأیید اینکه سیم کشی برق رو به پایین است و به درستی مهر و موم شده است. انجام جبران صفر تحت فشار صفر یا شرایط متعادل فشار بالا و پایین؛ اعمال فشار شناخته شده برای تست پاسخ برای بررسی خطی بودن و ثبات پسماند بازگشتی. و برای سیستم‌های فشار دیفرانسیل، تأیید می‌کند که محیط انتقال فشار در مویرگ‌ها یا خطوط ضربه‌ای در شرایط عادی است. این مراحل با هم، انتقال صاف فرستنده از "وضعیت کالیبراسیون کارخانه" به "وضعیت اندازه گیری میدانی" را تضمین می کند.

نصب ترانسمیتر فشار یک کار سیستماتیک است که جنبه های مکانیکی، سیال و الکتریکی را در بر می گیرد. از نصب پایین و نصب از نوع میله ای یا کابلی روی مخازن باز جوی گرفته تا راه حل های فشار دیفرانسیل فشار و راه حل های مویرگی برای مخازن بسته تحت فشار، هر روش نصب دارای مرزهای عملیاتی قابل اجرا و روش های عملیاتی اجباری است. محافظت از دیافراگم فرآیند و جهت گیری سیم کشی الکتریکی به سمت پایین - این الزامات به ظاهر جزئی اغلب تعیین می کنند که آیا فرستنده می تواند عملکرد قابل اعتماد را در طول عمر مفید سال ها یا حتی بیش از یک دهه حفظ کند. جبران صفر پس از نصب یک مرحله کلیدی است که "شرایط کالیبراسیون کارخانه" و "شرایط واقعی نصب میدان" را پل می کند - این بایاس ثابت ناشی از جهت نصب و سر استاتیک مایع انتقال فشار را تصحیح می کند، اما نمی تواند جایگزین کالیبراسیون تمام دهانه و تأیید کامل پس از نصب شود. در نهایت، دقت اندازه گیری یک فرستنده فشار نه تنها به عملکرد خود سنسور بستگی دارد، بلکه به دقیق بودن فرآیند نصب و تکمیل مراحل تأیید نیز بستگی دارد. تنها زمانی که تمام جزئیات در حین نصب به درستی مورد توجه قرار گیرد، فرستنده می تواند به خروجی داده های قابل اعتماد در عملیات بعدی ادامه دهد.