دمای سیال چه تاثیری بر پایداری نقطه صفر-یک فلومتر الکترومغناطیسی دارد؟

یک بار مشتری نمودار روندی را از یک خط دوز شیمیایی برای ما ارسال کرد که نشان می‌دهد یک دبی سنج قرائت شده است که تقریباً 0.3٪ از مقیاس کامل در یک جابجایی تولید - با دریچه‌ها بسته و جریان واقعی صفر به سمت بالا می‌رود. کارخانه قبلاً مشکلات زمین و حباب هوا را رد کرده بود. چیزی که آنها در نظر نگرفته بودند این بود که دمای سیال در آن خط تقریباً 15 درجه بین دسته‌ها نوسان داشت و این نوسان به تنهایی برای بیرون کشیدن نقطه صفر از خط پایه آن کافی بود.

این یک مشکل رایج‌تر از آن چیزی است که مردم انتظار دارند، و قبل از اینکه به نمودار مشابهی خیره شوید و بپرسید که چه مشکلی در متر شما وجود دارد، ارزش آن را دارد که به درستی درک کنید.

معنای واقعی{0}پایداری نقطه صفر چیست

نقطه صفر هر چیزی است که یک فلومتر زمانی که واقعاً هیچ سیالی در آن حرکت نمی کند، تولید می کند. در یک دنیای ایده آل، این عدد دقیقاً روی صفر قرار می گیرد و همانجا می ماند. در عمل، گاهی اوقات به اندازه یک تار مو حرکت می‌کند، گاهی به اندازه‌ای است که اندازه‌گیری درجه صورت‌حساب یا یک فرآیند دوز کاملاً کنترل شده را کنار بگذارد.

پایداری نقطه صفر در برنامه‌هایی که نرخ جریان پایین پیامدهای واقعی دارد، مهم‌تر است: دوز شیمیایی، دسته‌بندی مواد غذایی و آشامیدنی، تصفیه فاضلاب، و اندازه‌گیری انتقال نگهداری. متری که در جریان بالا کاملاً خوب است، اگر نقطه صفر آن در طول دوره‌های بی‌حرکتی یا فازهای آهسته جریان- سرگردان شود، همچنان می‌تواند مشکلات گرانی ایجاد کند.

همچنین یکی از مشکلات سخت‌تر برای زودرس است، زیرا یک جابجایی نقطه صفر اغلب شبیه یک نشتی آهسته واقعی یا دریچه‌ای است که کاملاً در جای خود قرار ندارد. تیم‌های تعمیر و نگهداری اغلب ساعت‌ها را صرف تعقیب یک عیب مکانیکی می‌کنند قبل از اینکه کسی بررسی کند که آیا دمای سیال در زمان آخرین کالیبراسیون با دمایی که فرآیند در حال حاضر در حال اجرا است مطابقت دارد یا خیر.

Magnetic Flow Meter

چگونه یک فلومتر الکترومغناطیسی جریان را اندازه گیری می کند

اصل کار قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. یک سیم پیچ در داخل متر یک میدان مغناطیسی در سراسر لوله ایجاد می کند. هنگامی که سیال رسانا در آن میدان حرکت می کند، ولتاژی بین دو الکترود ایجاد می کند و این ولتاژ با سرعت سیال نسبت مستقیم دارد. بدون قطعات متحرک، بدون مانع در مسیر جریان - که دلیل محبوبیت این کنتورها برای آب، فاضلاب و بسیاری از مواد شیمیایی فرآیند است.

نکته مهم این است که این زنجیره اندازه گیری چندین حلقه دارد و دمای سیال می تواند بی سر و صدا با بیش از یکی از آنها در آن واحد تداخل ایجاد کند.

سه راه دما نقطه صفر را مختل می کند

عدم تطابق بین پوشش و الکترودها

پوشش لوله و الکترودها معمولاً از مواد مختلفی ساخته می شوند و در هنگام تغییر دما با سرعت یکسان منبسط یا منقبض نمی شوند. اگر آستر سریعتر از نصب الکترود منبسط شود، فشار مکانیکی به الکترودها وارد می کند و می تواند موقعیت آنها را به مقدار بسیار کم اما قابل اندازه گیری تغییر دهد. آن حرکت کوچک نحوه نشستن الکترودها را نسبت به میدان مغناطیسی تغییر می دهد و ولتاژ القایی همراه با آن جابه جا می شود - حتی با ایستادن کامل سیال.

تغییرات در رسانایی سیال

بیشتر سیالات رسانا با افزایش دما رساناتر می شوند. از آنجایی که سیگنال فلومتر بستگی به سیال دارد که به عنوان یک رسانای متحرک در میدان مغناطیسی عمل می کند، هر تغییری در این رسانایی می تواند ولتاژ القایی را مستقل از سرعت جریان واقعی تغییر دهد. بنابراین، سیالی که در اواسط{2}}فرآیند گرم می‌شود، می‌تواند باعث شود که متر یک قرائت کوچک غیر{3}}صفر در طول چیزی که باید یک وضعیت ثابت و بدون جریان - باشد، یکی از دلایل مستند شده‌تر- رانش نقطه صفر در راهنمای عیب‌یابی میدانی باشد.

کویل و دریفت الکترونیک

سیم پیچ تحریکی که میدان مغناطیسی را ایجاد می کند مقاومت خاص خود را دارد و مقاومت با دما تغییر می کند. تغییر در مقاومت سیم پیچ قدرت میدان مغناطیسی را تغییر می دهد، که ولتاژ القایی الکترودها را تغییر می دهد. علاوه بر این، تقویت‌کننده‌ها و تجهیزات الکترونیکی پردازش سیگنال در داخل محفظه فرستنده، خود به دما- حساس هستند. اجزایی مانند تقویت‌کننده‌های عملیاتی و مبدل‌های A/D می‌توانند با جابجایی دمای محیط یا فرآیند، تغییرات بهره و جابجایی ولتاژ بایاس را تجربه کنند و این خطاهای الکترونیکی کوچک در پایین‌دست به یک شیفت صفر قابل مشاهده تقویت می‌شوند.

یک مثال میدانی

یک عملیات پردازش شیمیایی متوسط-در حال اجرا بودفلومتر الکترومغناطیسیدر یک خط محلول داغ که در آن دمای دسته بسته به محصولی که در حال اجرا است، تقریباً 10 تا 15 درجه تغییر می کند. اپراتورها متوجه شدند که توتالایزر جریان در طول شب حجم کمی را جمع می‌کند، حتی با بسته بودن تمام شیرها. خود متر معیوب نبود - نقطه صفر صرفاً منحنی دمای سیال را در هر چرخه دسته ای دنبال می کرد.

تعمیر شامل تعویض کنتور نبود. تغییر به یک فرستنده با جبران دمای فعال، همراه با یک روش صفر{1} مجدد که در دمای عملیاتی واقعی سیال به جای دمای محیط کارگاه انجام می‌شود، رانش را تا حد تحمل مشخص شده کاهش داد. درسی که به تیم کارخانه رسید: بررسی نقطه صفر-که روی یک نیمکت سرد و ساکن انجام می‌شود، چیز زیادی در مورد نحوه رفتار کنتور پس از داغ شدن سیال فرآیند به شما نمی‌گوید.

نحوه طراحی سازندگان حول تغییر دما

مواد انبساط حرارتی همسان

جفت شدن مواد پوشش و الکترود با ضرایب انبساط حرارتی مشابه، تنش مکانیکی را کاهش می دهد که باعث تغییر موقعیت الکترود می شود. این عمدتاً یک تصمیم{1}}طراحی است، به همین دلیل است که انتخاب مواد پوشش (PTFE، PFA، لاستیک، سرامیک، و غیره) هنگام تعیین یک متر برای یک کاربرد دمایی گسترده-ارزش سؤال است.

فرکانس پایین، مربع-تحریک موج

طرح‌های تحریک جریان سینوسی-موج و ثابت- قدیمی‌تر نسبت به سیستم‌های-تحریک با فرکانس پایین و موج مربعی- که اکنون در اکثر مترهای صنعتی استاندارد هستند، مستعد رانش صفر هستند. معکوس کردن دوره‌ای قطبیت جریان تحریک و نمونه‌برداری از سیگنال در هر مقدار ثابت به خنثی کردن تداخل حرکت آهسته، از جمله برخی اثرات ناشی از دما{6}} کمک می‌کند، که بخش بزرگی از این است که چرا این روش تحریک به پیش‌فرض صنعت برای برنامه‌های کاربردی حساس- پایداری تبدیل شده است.

جبران‌سازی دمای داخلی{{0}

اکنون بسیاری از فرستنده‌ها دارای یک حسگر دما و الگوریتم جبران هستند که خروجی را بر اساس دمای{0}زمان واقعی فرآیند تنظیم می‌کند، رسانایی و رانش الکترونیکی شرح داده شده در بالا را قبل از رسیدن قرائت به نمایشگر یا سیستم کنترل تصحیح می‌کند.

روش های نصب که مشکل را کاهش می دهد

کیفیت زمین، رسوب الکترود، و تداخل الکترومغناطیسی سرگردان، همگی با هر درجه حرارتی-دریفت مربوطه از قبل وجود دارد، بنابراین نصب مناسب - حلقه های زمین جامد، لوله های مستقیم کافی- و محافظت در برابر منابع الکترومغناطیسی قوی - باعث می شود هر دماسنج به طور واقعی کار خود را جبران کند.

اگر یک فلومتر مشخص می کنید این به چه معناست

اگر فرآیند شما شامل دمای سیال است که در طول عملیات - گرمایش دسته‌ای، تغییرات فصلی محیط، یا تغییر محصول گرم/سرد - به طور معنی‌داری نوسان می‌کند، ارزش دارد قبل از سفارش، سه سؤال مستقیم از تأمین‌کننده بپرسید:

این متر از چه روش تحریکی استفاده می کند و آیا برای پایداری در محدوده دمایی که واقعاً می بینید رتبه بندی شده است؟
آیا فرستنده شامل جبران دمای فعال است یا فقط کالیبراسیون دمای ثابت-؟
روش کالیبراسیون نقطه صفر توصیه شده چیست و آیا باید در دمای فرآیند به جای محیط انجام شود؟

متری که در یک صفحه مشخصات در 20 درجه دقیق است، لزوماً در 45 درجه دقیق نیست، و شکاف بین این دو عدد دقیقاً جایی است که مشکلات رانش نقطه صفر-ممکن است پنهان شوند.

سوالات متداول

آیا رانش نقطه صفر به تنهایی با کالیبراسیون مجدد قابل رفع است؟

گاهی اوقات، اما کالیبراسیون مجدد در دمای نامناسب، به جای حذف خطا، خطا را بازنشانی می کند. اگر رانش به دلیل درجه حرارت-است، اصلاح باید به شرایط جبران یا نصب بپردازد، نه فقط یک-تنظیم صفر بار.

چقدر تغییر دما برای ایجاد یک جابجایی محسوس صفر کافی است؟

این به طراحی متر و سیال بستگی دارد، اما نوسانات در محدوده 10 تا 20 درجه معمولاً برای ایجاد یک رانش قابل اندازه گیری در متر بدون جبران دمای فعال، به خصوص در دبی کم کافی است.

آیا این روی همه فلومترهای الکترومغناطیسی یکسان تأثیر می گذارد؟

خیر. مترهایی با مواد پوششی/الکترودی منطبق،-تحریک موج مربعی، و-جبران دمایی داخلی به طور قابل توجهی در برابر دما{3}}دریفت صفر محرک نسبت به طرح‌های قدیمی‌تر یا ارزان‌تر{4}} مقاوم‌تر هستند.

آیا رانش نقطه صفر با رانش کالیبراسیون یکی است؟

نه کاملا. رانش کالیبراسیون به دقت کلی کنتور که در محدوده اندازه‌گیری آن جابه‌جا می‌شود، اشاره دارد، در حالی که رانش نقطه صفر به طور خاص بر خط پایه بدون-جریان تأثیر می‌گذارد. یک متر می تواند در همه جا کالیبراسیون پایدار داشته باشد به جز در صفر.

آیا باید در دمای محیط یا دمای فرآیند دوباره-سنج را صفر کرد؟

دمای فرآیند، در صورت امکان. صفر کردن یک متر روی نیمکت سرد و سپس نصب آن بر روی خط گرم یکی از رایج‌ترین دلایل - و قابل اجتناب - شکایات رانش است.

آیا اندازه لوله یا سرعت جریان، رانش ناشی از دما را بدتر می‌کند؟

نه به طور مستقیم، اما مترهای قطر بزرگتر- با سطح الکترود بزرگتر می تواند تا حدودی نسبت به نوع تنش مکانیکی که در بالا توضیح داده شد حساس تر باشد، زیرا مواد بیشتری در انبساط دخیل هستند. این یک دلیل بیشتر برای بررسی روش تحریک و طراحی جبران در تاسیسات بزرگتر است به جای اینکه فرض کنیم برگه مشخصات کنتور کوچکتر در مقیاس اعمال می شود.

افکار نهایی

دما{0}}مرتبط با صفر-نقطه رانش یک نقص نیست، بلکه یک مشکل فیزیک است که طراحی بهتر و نصب صحیح می‌تواند تا یک مشکل غیر- مدیریت کند. این مکانیسم از طریق سه کانال - فشار مکانیکی روی الکترودها، جابجایی رسانایی سیال و رانش در داخل سیم‌پیچ و الکترونیک - اجرا می‌شود و هر سه به ترکیب مناسب مواد، روش تحریک و مدار جبران به خوبی پاسخ می‌دهند.

اگر فرآیند شما سیالات را در محدوده دمایی وسیعی اجرا می‌کند و مطمئن نیستید که متر فعلی - یا متری که می‌خواهید سفارش دهید - برای کنترل آن ساخته شده است، جزئیات فرآیند (نوع سیال، محدوده دما، اندازه لوله و کاربرد) را برای ما ارسال کنید و ما می‌توانیم به شما کمک کنیم قبل از تبدیل شدن به یک مشکل میدانی، مشخصات مناسب را مطابقت دهید. برای توصیه با تیم ما در تماس باشید.

اکنون تماس بگیرید