Kokie yra slėgio siųstuvų montavimo būdai ant atmosferinių atvirų rezervuarų ir kokie scenarijai tinka kiekvienam?
Lygio matavimas atmosferinėse atvirose talpyklose iš esmės yra hidrostatinis slėgio matavimas: skysčio kolonėlės sukuriamas slėgis yra proporcingas skysčio lygio aukščiui. Yra trys įprasti diegimo būdai.
Montuojant apačioje, siųstuvas montuojamas bako apačioje arba šalia dugno, o slėgio anga yra tiesiogiai prijungta prie bako viduje esančios terpės. Tai užtikrina trumpiausią slėgio perdavimo kelią ir greičiausią atsaką, todėl tinka švarioms, mažo klampumo skystoms terpėms.
Viršutinis montavimas tinka tais atvejais, kai nepageidautina atidaryti skylės bako apačioje arba kai siųstuvas turi būti izoliuotas nuo korozinių medžiagų; slėgiui atlikti reikalingas strypo arba kabelio tipo zondas.
Kabelio tipo išorinis bako tvirtinimas paprastai naudojamas, kai bakas jau yra eksploatuojamas ir jo negalima gręžti arba jį sunku pasiekti techninei priežiūrai; matavimo mazgas montuojamas rezervuaro išorėje ir jungiamuoju vamzdžiu prijungiamas prie bako dugno. Pagrindiniai šių metodų aspektai yra skysčio savybės, bako struktūra, matavimo diapazonas ir priežiūros reikalavimai.
Kaip pasirinkti strypinius ir kabelinius zondus ir į ką reikia atkreipti dėmesį montuojant?
Strypo tipo zondai tinka palyginti trumpiems matavimo diapazonams ir terpėms, turinčioms gerą tekėjimą. Zondo antgalis turi išlaikyti bent 50 mm tarpą nuo bako dugno, kad būtų išvengta sąlyčio, galinčio sukelti mechaninį įtempimą arba matavimo klaidas. Kabelio tipo zondai naudojami dideliems diapazonams arba giliems rezervuarams. Jų lanksti konstrukcija leidžia zondui tinkamai sulenkti pagal rezervuaro formą, tačiau montuojant turi būti užtikrinta, kad kabelis nesiliestų su rezervuaro sienele, vidinėmis atramomis ar maišytuvais. Montavimo antgalio konstrukcija yra tokia pat svarbi: purkštuko anga turėtų būti DN50–DN150, o jo aukštis turėtų būti ne didesnis kaip 150 mm. Per ilgas antgalis aplink zondą sukuria negyvą zoną, dėl kurios atsiranda matavimo delsa arba klaidingi aidai.
Kokie specialūs reikalavimai taikomi kabelio tipo išoriniam bako tvirtinimui?
Kabelio tipo išorinio rezervuaro montavimas kelia griežtus reikalavimus jungiamojo vamzdžio nuolydžiui, paprastai reikalaujama ne mažesnio kaip 1:10 nuolydžio, kad vamzdis būtų užpildytas terpe ir jame nėra susikaupusių burbuliukų. Jei nuolydis yra nepakankamas, susisiekimo vamzdyje lengvai susidaro oro kišenės, dėl kurių išmatuota vertė yra žema arba svyruoja. Be to, susisiekimo vamzdis turi būti kuo trumpesnis ir tiesesnis, su minimaliu alkūnių skaičiumi, kad būtų išvengta užsikimšimo ir atsako vėlavimo.
Kodėl slėgio skirtumo matavimas turi būti naudojamas lygiui matuoti slėginėse uždarose talpyklose?
Dujų fazės slėgis uždarame bake nėra atmosferos slėgis. Jei tik vienasmanometro slėgio siųstuvasnaudojamas slėgiui rezervuaro apačioje matuoti, išmatuota vertė apima dujų fazės slėgį ir negali atskirai atspindėti skysčio kolonėlės hidrostatinio slėgio. Todėl turi būti naudojamas diferencinio slėgio matavimas: aukšto slėgio siųstuvo pusė jungiasi prie bako apačioje esančio skysčio fazės slėgio čiaupo, o žemo slėgio pusė – su dujų fazės erdve. Išmatuotas diferencinis slėgis yra skysčio kolonėlės hidrostatinis slėgis, iš kurio galima nustatyti lygio aukštį.
Kokie pagrindiniai reikalavimai diegiant diferencinio slėgio impulsines linijas?
Aukšto slėgio šoninė impulsinė linija išvedama iš apatinės rezervuaro dalies, o žemo slėgio pusė – iš dujinės fazės erdvės bako viršuje. Dvi linijos jungiasi atitinkamai prie siųstuvo aukšto ir žemo slėgio prievadų. Pagrindinis iššūkis yra kontroliuoti skysčio būseną impulsų linijose. Horizontalios impulsinės linijos turi būti įrengtos su nuolydžiu: matuojant skysčius, nuolydis žemyn link siųstuvo; matuojant dujas, nuolydis aukštyn. Nuolydis turi būti ne mažesnis kaip 83 mm/m (apie 1:12). Šio reikalavimo tikslas – užtikrinti, kad kondensatas ar dujos linijose galėtų natūraliai nutekėti numatyta kryptimi, išvengiant papildomų hidrostatinių klaidų, kurias sukelia linijose susidarančios skysčių kolonėlės ar dujų kolonėlės. Garų terpėms impulsinėse linijose turi būti palaikomas kondensato vandens sandariklis, o siųstuvas turi būti sumontuotas žemiau slėgio čiaupo, kad kondensatas galėtų natūraliai tekėti atgal.
Kokiomis aplinkybėmis vietoj impulsinių linijų reikėtų naudoti diferencinio slėgio kapiliarus?
Kai terpė yra klampi, linkusi kristalizuotis, labai ėsdinanti arba linkusi užšalti, impulsinės linijos tirpalas susiduria su užsikimšimo, korozijos ir užšalimo rizika. Tokiais atvejais reikėtų pasirinkti diferencinio slėgio kapiliarus. Kapiliarai naudoja nuotolinius sandariklius, užpildytus silikonine alyva ar kitu slėgio perdavimo skysčiu, kad pakeistų impulsines linijas, perduodant slėgį iš slėgio čiaupo į siųstuvo diafragmą ir pašalinant korozijos riziką, kai terpė tiesiogiai liečiasi su siųstuvu.
Kokios atsargumo priemonės taikomos montuojant diferencinio slėgio kapiliarus?
Kapiliaro lenkimo spindulys turi būti ne mažesnis kaip 300 mm. Per didelis lenkimas gali trukdyti slėgio perdavimo skysčio tekėjimui ir pailginti sistemos atsako laiką. Kapiliaras niekada negali būti naudojamas kaip apkrovą laikantis komponentas dirbant su agregatu; mechaniniai pažeidimai dėl netinkamo naudojimo gali sukelti slėgio perdavimo skysčio nuotėkį. Kapiliaras turi būti tvirtai pritvirtintas, kad būtų išvengta nuovargio žalos dėl vibracijos. Kai yra aukščio skirtumas tarp siųstuvo montavimo padėties ir slėgio čiaupo, statinė slėgio perdavimo skysčio galvutė kapiliare įveda papildomą nulio poslinkį. Prieš pradedant eksploatuoti siųstuvą, šis poslinkis turi būti pašalintas taikant nulinę kompensaciją.
Kaip montuojant reikia apsaugoti proceso diafragmą?
Proceso diafragma yra labiausiai pažeidžiama siųstuvo dalis, kurios storis paprastai yra maždaug kelios dešimtosios milimetro. Bet koks sąlytis su kietu ar aštriu daiktu montavimo metu gali sukelti negrįžtamą įdubimą arba perforaciją, dėl kurios siųstuvas gali sugesti. Slėgio čiaupo atplaišas prieš montavimą reikia atsargiai pašalinti. Jungiant impulsines linijas, pluoštinės medžiagos, tokios kaip kanapės, neturėtų būti naudojamos kaip sandarinimo užpildai, nes pluoštai gali apvynioti diafragmą. Matuojant garą arba aukštos temperatūros terpę, temperatūra turi būti sumažinta iki siųstuvo leistino diapazono per impulsines linijas arba šilumos kriaukles. Reikia vengti tiesioginio aukštos temperatūros garų poveikio diafragmai.
Kodėl elektros laidus reikia tiesti žemyn?
Siųstuvo elektrinis korpusas paprastai turi tam tikrą apsaugos nuo patekimo laipsnį, tačiau kabelių įvadų angos ir kabelių įvadai yra pagrindiniai drėgmės įsiskverbimo būdai. Įrengus elektros jungties prievadą žemyn, kabelis gali sudaryti lašėjimo kilpą, todėl lietus arba kondensatas nuteka kabelio apvalkalu ir nuteka, o ne atgal į korpusą. Kabelių įvadų angos turi būti užsandarintos sandarikliu arba specialiomis sandarinimo detalėmis. Lauke arba drėgnoje aplinkoje ši priemonė tiesiogiai veikia ilgalaikį siųstuvo patikimumą.
Kodėl sumontavus siųstuvą atsiranda nulio poslinkis?
Siųstuvai paprastai kalibruojami gamykloje tam tikra montavimo kryptimi, o nulinė atskaita atitinka membranos jėgos balansą horizontalioje padėtyje. Tačiau montuojant vietoje, siųstuvo montavimo padėtis dažnai skiriasi nuo gamyklinės kalibravimo orientacijos. Manometrinių slėgio siųstuvų atveju, kai diafragmos plokštuma nukrypsta nuo vertikalios būsenos, pasikeičia gravitacinis komponentas, veikiantis vidines judančias jutiklio dalis, todėl susidaro nedidelis nulio poslinkis. Uždiferencinio slėgio siųstuvainaudojant kapiliarines sistemas, įrengimo orientacijos poveikis yra ryškesnis: statinė slėgio perdavimo skysčio galvutė kapiliare yra tiesiogiai uždėta ant diferencinio slėgio signalo. Kiekvienam 1 metrui pakeitus aukščio skirtumą tarp siųstuvo ir slėgio čiaupo, silikoninės alyvos užpildymo skysčiui, kurio tankis yra apie 1 g/cm³, susidaro papildomas maždaug 0,1 baro poslinkis.
Kokiomis sąlygomis turėtų būti atlikta nulinė kompensacija?
Nulio kompensavimas turi būti atliktas po to, kai siųstuvas buvo mechaniškai sumontuotas ir impulsų linijos užpildomos terpe, bet prieš įvedant proceso slėgį (arba subalansavus aukšto ir žemo slėgio puses). Manometrinių slėgio siųstuvų atveju įsitikinkite, kad diafragma yra atvira atmosferai. Jei naudojate diferencinio slėgio siųstuvus, atidarykite išlyginimo vožtuvą, kad prijungtumėte aukšto ir žemo slėgio puses, arba patikrinkite, ar skysčio lygis abiejose impulsų linijose yra tame pačiame aukštyje. Naudodami delninį komunikatorių arba siųstuvo vietinio nulio reguliavimo funkciją, sukalibruokite srovės išvestį iki nulinės vertės, atitinkančios 4 mA.
Ar nulio kompensavimas gali pakeisti viso intervalo kalibravimą?
Ne. Nulinė kompensacija gali pašalinti tik nuolatinį šališkumą. Jis koreguoja siųstuvo išėjimo nuokrypį esant nuliniam slėgiui, bet nekeičia jutiklio charakteristikų kreivės nuolydžio. Todėl, kai taikomi dideli tikslumo reikalavimai, apatinės diapazono vertės (LRV) reguliavimas taip pat turėtų būti atliktas įdiegus, o ne tik paspaudus nulio mygtuką. Visiškas patikrinimas po įrengimo taip pat turėtų apimti impulsinių linijų nuotėkio patikrinimus ir atsako patikrinimą: pritaikykite žinomą slėgį ir stebėkite, ar siųstuvo išėjimas reaguoja tiesiškai ir ar grįžtamoji histerezė yra nuosekli.
Ar absoliutaus slėgio siųstuvai reikalauja nulinės kompensacijos?
Absoliutaus slėgio siųstuvo nulinis taškas yra susijęs su absoliučiu vakuumu. Kadangi atkuriamos absoliutaus vakuumo atskaitos paprastai negalima nustatyti lauke, įprastinis nulio reguliavimas neturėtų būti atliekamas. Jei reikia koreguoti įrenginio orientacijos efektus, reikia naudoti žemesnės diapazono vertės (LRV) reguliavimo funkciją, kad būtų kompensuojama esant žinomam etaloniniam slėgiui.
Ką apima visas priėmimo ir patikrinimo po įdiegimo (PAQ) procesas?
Visas PAQ procesas apima: patvirtinimą, kad mechaninė instaliacija yra saugi, impulsinės linijos nuolydžiai yra teisingi ir nėra nuotėkio; patvirtinti, kad elektros laidai nukreipti žemyn ir tinkamai užsandarinti; nulinės kompensacijos atlikimas esant nuliniam slėgiui arba subalansuotomis aukšto ir žemo slėgio sąlygomis; žinomo slėgio taikymas atsako bandymui, kad būtų patikrintas tiesiškumas ir grąžinamos histerezės nuoseklumas; o slėgio skirtumo sistemoms – patvirtina, kad slėgio perdavimo terpė kapiliaruose arba impulsinėse linijose yra normalios būklės. Kartu šie veiksmai užtikrina sklandų siųstuvo perėjimą iš „gamyklos kalibravimo būsenos“ į „matavimo lauke būseną“.
Slėgio siųstuvo įrengimas yra sisteminga užduotis, apimanti mechaninius, skysčių ir elektrinius aspektus. Nuo montavimo apačioje ir viršuje montuojamo strypo ar kabelio tipo montavimo ant atmosferinių atvirų rezervuarų iki diferencinio slėgio impulsinės linijos ir kapiliarinių sprendimų, skirtų slėginėms uždaroms talpykloms, kiekvienas montavimo būdas turi savo taikomas veikimo ribas ir privalomas eksploatavimo procedūras. Proceso diafragmos apsauga ir elektros laidų nukreipimas žemyn – šie, atrodytų, nedideli reikalavimai dažnai lemia, ar siųstuvas gali patikimai veikti per metus ar net ilgiau nei dešimtmetį. Nulinė kompensacija po įrengimo yra pagrindinis veiksmas, sujungiantis „gamyklinės kalibravimo sąlygas“ ir „faktinę lauko įrengimo būklę“ – jis ištaiso nuolatinį poslinkį, atsirandantį dėl įrengimo orientacijos ir slėgio perdavimo skysčio statinio slėgio, tačiau jis negali pakeisti viso kalibravimo ir užbaigtos patikros po montavimo. Galiausiai slėgio siųstuvo matavimo tikslumas priklauso ne tik nuo paties jutiklio veikimo, bet ir nuo to, ar montavimo procesas yra griežtas ir ar patikrinimo procedūra baigta. Tik tada, kai montuojant tinkamai atsižvelgta į kiekvieną detalę, siųstuvas gali toliau skleisti patikimus duomenis.
