جابجایی صفر فرستنده فشار دیفرانسیل

انتقال-نقطه صفر که به عنوان جابه‌جایی نقطه صفر نیز شناخته می‌شود، یک اقدام فنی است که برای غلبه بر نقطه صفر{2}}در هنگام نصب گیج‌های فشار دیفرانسیل به دلیل ناهماهنگی بین شیر فشار فرستنده و شیر فشار ظرف یا اجرای اقدامات جداسازی انجام می‌شود.

در طول نصب ابزار، به دلایلی مانند محل نصب تجهیزات و سهولت نگهداری و بهره برداری توسط پرسنل فرآیند، فرستنده ممکن است همیشه در همان صفحه افقی شیر فشار قرار نگیرد. بعلاوه، اگر محیط اندازه گیری شده یک مایع بسیار خورنده یا چسبناک باشد، نمی توان آن را مستقیماً به فرستنده وارد کرد. برای انتقال سیگنال فشار و جلوگیری از خوردگی ابزار اندازه گیری شده باید یک مخزن مایع ایزوله نصب شود. در چنین مواردی، تأثیر محیط اندازه گیری شده و ستون مایع جداسازی بر روی خوانش گیج فشار باید در نظر گرفته شود. برای از بین بردن تأثیر محل نصب یا مایع جداسازی بر روی خوانش گیج فشار، انتقال نقطه صفر- ضروری است. هنگام استفاده از ترانسمیترهای فشار تفاضلی، باید به محدوده موجود، از جمله انتقال روغن سیلیکون، به ویژه برای فرستنده‌های فشار تفاضلی برد کوچک توجه شود. مهاجرت نقطه صفر را می توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد: بدون مهاجرت، مهاجرت منفی و مهاجرت مثبت.

اصل کار

هنگام استفاده از گیج فشار دیفرانسیل برای اندازه‌گیری سطح مایع، شیفت نقطه صفر معمولاً به دلیل مکان‌های مختلف نصب مشکل است. سه سناریو وجود دارد: عدم تغییر، تغییر مثبت و تغییر منفی.

بدون تغییر (خط فشار کم-خالی است)

برای یک مخزن ذخیره بسته یا مخزن واکنش، فشار پایین را P و فشار بالای سطح مایع P را بگذارید³، و ارتفاع سطح مایع H باشد، پس داریم: P=P³ + Hpg

جایی که: p چگالی محیط و g شتاب ناشی از گرانش است.

ΔP=P - P³=Hpg

معمولاً چگالی محیط اندازه گیری شده مشخص است. اختلاف فشار ΔP مستقیماً با ارتفاع سطح مایع H متناسب است. با اندازه گیری اختلاف فشار می توان ارتفاع سطح مایع را تعیین کرد.

انتقال مثبت (خط ضربه زدن با فشار کم{{0} خالی است)

مهاجرت منفی

هنگامی که ظرف مورد اندازه گیری باز است، فشار فاز گاز فشار اتمسفر است. محفظه فشار منفی گیج فشار دیفرانسیل را می توان به اتمسفر تخلیه کرد و همچنین می توان از فشارسنج برای اندازه گیری سطح مایع استفاده کرد. در صورت بسته بودن ظرف، محفظه فشار منفی گیج فشار دیفرانسیل باید به فاز گاز ظرف متصل شود.

مثال بدون مهاجرت:

گیج های فشار دیفرانسیل فشار را با فشار تفاضلی تولید شده بین محفظه فشار مثبت و منفی فرستنده مایع و فشار اندازه گیری می کنند. اگر محفظه فشار مثبت و منفی فرستنده و نقطه ضربه فشار ظرف در یک صفحه افقی باشند، وقتی H=0، ΔP=0; یعنی ΔP=مثبت-منفی=ρgH، و فشار به صورت خطی با افزایش سطح مایع تغییر می‌کند.

اگر چگالی مایع در مخزن ذخیره 1.2 باشد و سطح مایع در محدوده 0-4 متر در نوسان باشد، محدوده فرستنده را محاسبه کنید.

راه حل: طبق فرمول: ΔP=مثبت - پنومونی=ρgH

در سطح کامل: P{0}} × 9.8 × 4=47.06 کیلو پاسکال

در سطح خالی: P{0}} × 9.8 × 0=0 کیلو پاسکال

در هر دو سطح پر و خالی: P{0}} کیلو پاسکال

برد فرستنده: 0-47.06 کیلو پاسکال است

نمونه ای از مهاجرت مثبت:

هنگامی که فرستنده فشار دیفرانسیل در موقعیت h زیر صفحه مرجع سطح مایع قرار دارد، مهاجرت مثبت مورد نیاز است.

اگر چگالی مایع در مخزن ذخیره 1.2 است و سطح مایع H در محدوده 0-4 متر نوسان دارد و h 1 متر است، برد فرستنده را محاسبه کنید.

راه حل: طبق فرمول: ΔP=مثبت - پنومونی=ρgH

سمت کم فشار-P2: از آنجایی که به اتمسفر باز است، 0 در نظر گرفته می‌شود.

سمت فشار بالا-P1: P1=ρg(H + h)

در سطح مایع کامل: P{0}} × 9.8 × (4 + 1)=58.8 کیلو پاسکال

در سطح مایع خالی: P{0}} × 9.8 × (0 + 1)=11.76 کیلو پاسکال

محدوده فرستنده: 11.76 - 58.8 کیلو پاسکال است

نتیجه‌گیری: دلیل مهاجرت نقطه صفر مثبت این فرستنده این است که حتی زمانی که سطح مایع 0 است، فشار سطح مایع 11.76 کیلو پاسکال به سمت فشار مثبت فرستنده اعمال می‌شود.

نمونه ای از مهاجرت منفی:

در سیستم اندازه گیری سطح مایع نشان داده شده در شکل، لوله هدایت فشار فاز گاز نه با گاز بلکه با میعانات (که چگالی آن تقریباً برابر با چگالی آب در ظرف است) پر شده است.

اگر چگالی آب در مخزن ذخیره 1.0 باشد، سطح مایع H در محدوده 0-2 متر و H0 2.5 متر است، محدوده فرستنده را محاسبه کنید.

راه حل: طبق فرمول: ΔP=مثبت - پنومونی=ρgH

سمت کم فشار-P2: P2=ρgH0

سمت فشار بالا-P1: P1=ρgH

سمت کم فشار-در سطح کامل: P2=1.0 × 9.8 × 2.5=24.5 کیلو پاسکال

سمت کم فشار-در سطح خالی: P2=1.0 × 9.8 × 2.5=24.5 کیلو پاسکال

سمت فشار بالا-در سطح کامل: P1=1.0 × 9.8 × 2=19.6 کیلو پاسکال

سمت فشار بالا در سطح خالی: P1=1.0 × 9.8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9.8 × 0=0 کیلو پاسکال

طبق فرمول: ΔP=P_مثبت - P_منفی

در سطح کامل: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 کیلو پاسکال

در سطح خالی: ΔP=0 - 24.5=-24.5 کیلو پاسکال

برد فرستنده: -24.5 تا -4.9 کیلو پاسکال است

نتیجه‌گیری: دلیل انتقال منفی نقطه صفر این فرستنده این است که وقتی سطح مایع 0 است، هنوز یک -24.5 کیلو پاسکال فشار سطح مایع به سمت فشار منفی فرستنده اعمال می‌شود.

به طور خلاصه: وقتی سطح مایع 0 باشد، اگر ΔP> 0 باشد، فرستنده نیاز به مهاجرت مثبت دارد. اگر ΔP <0، فرستنده نیاز به مهاجرت منفی دارد. اگر ΔP=0، هیچ انتقالی لازم نیست.

تاثیر محل نصب فرستنده بر سطح مایع

پاسخ: اندازه‌گیری سطح فلنج دوگانه در زیر خط افقی فلنج پایینی ظرف مهر و موم شده و فرستنده در زیر خط افقی فلنج پایینی ظرف مهر و موم شده نصب می‌شود، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است.

با فرض ρ_متوسطچگالی محیط=1.5، ρ است₀چگالی روغن سیلیکون=0.93، H است₀برد متوسط ​​(0-5 متر)، H₁ = 1m, H₂= 6m، برد فرستنده را پیدا کنید.

راه حل:

محدوده: ΔP=ρ_متوسط × g × H₀= 1.5 × 9.8 × 5=73.5 کیلو پاسکال

فشار بالا-سطح مایع خالی سمت فشار: P(+)=ρ₀ × g × H₁= 0.93 × 9.8 × 1=9.114 کیلو پاسکال

فشار پایین-سطح مایع خالی سمت فشار: P({1}})=ρ₀ × g × H₂= 0.93 × 9.8 × 6=54.684 کیلو پاسکال

اختلاف فشار در سطح مایع خالی: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa اختلاف فشار در سطح کامل: ΔP=اختلاف فشار در سطح خالی ΔP + مقدار محدوده ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa محدوده فرستنده: -45.57 تا 27.93 kPa

ب: اندازه‌گیری سطح فلنج دوگانه در وسط خط افقی فلنج ظرف مهر و موم شده و فرستنده مطابق شکل زیر در وسط خط افقی فلنج‌های بالا و پایین ظرف مهر و موم شده نصب می‌شود.

با فرض ρ_متوسطچگالی محیط=1.5، ρ است₀چگالی روغن سیلیکون=0.93، H است₀برد متوسط ​​(0-5 متر)، H₁ = 2m, H₂= 3m، برد فرستنده را پیدا کنید.

راه حل: محدوده: ΔP=ρ_متوسط × g × H₀= 1.5 × 9.8 × 5=73.5 کیلو پاسکال-فشار سطح هوا با فشار بالا: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9.8×{10}}Kpa پایین-فشار سطح مایع خالی سمت فشار: P({12}})=ρ0×g×H{15}}×9.8×{17}}اختلاف فشار Kpa در سطح مایع خالی: ΔP{18}}P(+){20}}P({21}})=-18.228-27.342=-45.57اختلاف فشار Kpa در سطح مایع کامل: ΔeP{18}}P(+) ΔP{25}}محدوده فرستنده Kpa: -45.57 تا 27.93 Kpa

ج: فرستنده فشار دیفرانسیل دو فلنجی{{0}در بالای خط افقی فلنج انتهایی ظرف مهر و موم شده، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، نصب شده است.

با فرض ρ_متوسطچگالی محیط=1.5، ρ است₀چگالی روغن سیلیکون=0.93، H است₀برد متوسط ​​(0-5 متر)، H₁ = 6m, H₂= 1m، برد فرستنده را پیدا کنید.

راه حل: محدوده

ΔP = ρ_متوسط × g × H₀= 1.5 × 9.8 × 5=73.5 کیلو پاسکال-فشار سطح هوای سمت فشار بالا: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9.8×{11}}Kpa پایین-فشار سطح مایع خالی سمت فشار: P({13}})=ρ0×g×(-H2)=0.93}}×9.8×{20}}اختلاف فشار Kpa در سطح مایع خالی: ΔP=}P(+){23}}}}}}{-)=-54.684-(-{Kpa{2.1}) اختلاف فشار در سطح کامل مایع ΔP=اختلاف فشار سطح مایع خالی ΔP+مقدار محدوده ΔP{30}}محدوده فرستنده Kpa: -45.57 تا 27.93Kpa

نتیجه‌گیری: از محاسبات بالا می‌توان نتیجه گرفت که محدوده و-تغییر نقطه صفر فرستنده سطح فلنج دوگانه بدون توجه به محل نصب آن یکسان است. در نصب واقعی، اولین روش نصب توصیه می شود. دو روش دیگر مستعد برگشت روغن سیلیکون هستند که باعث برآمدگی دیافراگم و آسیب رساندن به فرستنده می شود.

اقدامات احتیاطی نصب

گیج های فشار دیفرانسیل در حال حاضر پرکاربردترین نوع ابزار اندازه گیری سطح هستند. به دلیل نیازهای فرآیند و گاهی اوقات دلایل اقتصادی مانند صرفه جویی در فشار{1}} مواد رسانای لوله، گیج های سطح فشار دیفرانسیل اغلب در شرایط کاری سخت نصب می شوند. نصب صحیح سطح سنج و فشار{3}}لوله هادی مستقیماً بر دقت اندازه گیری آن تأثیر می گذارد.

برای دستیابی به نصب بهینه، اقدامات احتیاطی زیر باید انجام شود:

1. از تماس مستقیم فرستنده با رسانه اندازه گیری شده خورنده یا بیش از حد گرم شده جلوگیری کنید.

2. از انباشته شدن باقیمانده در لوله فشار- جلوگیری کنید.

3. لوله انتقال فشار باید تا حد امکان کوتاه باشد.

4. سر ستون مایع در هر دو لوله فشار{1} باید متعادل باشد.

5. لوله{1}}رسانای فشار باید در مکانی با حداقل شیب دما و نوسانات رطوبت، عاری از ضربه و لرزش نصب شود.

برای کاهش خطا می توان از روش های زیر استفاده کرد:

1. لوله انتقال فشار باید تا حد امکان کوتاه باشد.

2. هنگام اندازه گیری مایعات یا بخار، لوله رسانای فشار باید به سمت بالا به لوله کشی فرآیند متصل شود، با شیب حداقل 1/12.

3. برای اندازه گیری گاز، لوله رسانای فشار باید با شیب کمتر از 1/12 به سمت پایین به لوله های فرآیند متصل شود.

4. چیدمان لوله‌های رسانا فشار مایع{1} باید از نقاط بالا جلوگیری کند، و طرح‌بندی فشار گاز{2}}لوله‌های رسانا باید از نقاط پایین اجتناب کند.

5. هر دو لوله فشار{1} باید در یک دما نگهداری شوند.

6. برای جلوگیری از اثرات اصطکاک، قطر لوله فشار{1} باید به اندازه کافی بزرگ باشد.

7. نباید گازی در لوله رسانای فشار{1} پر از مایع وجود داشته باشد.

8. هنگام استفاده از سیال ایزوله، سطح مایع در هر دو لوله فشار{1} باید یکسان باشد.

تجزیه و تحلیل خطاهای رایج

1. نوسانات بزرگ سطح مایع

* نوسانات زیاد در تبخیر متوسط ​​یا شدید.

* انسداد در لوله هادی فشار بالا یا پایین-.

* آسیب به لوله مویرگی باعث نشت متوسط ​​می شود.

* آسیب به دیافراگم؛

* دمای ردیابی گرمای بیش از حد.

2. عدم تغییر در نمایشگر: شیر خروجی باز نیست یا خط فشار مسدود شده است. سیگنال اجباری لغو نمی شود. برد مدار معیوب یا آسیب دیده است. دیافراگم آسیب دیده است؛ مویرگ های مثبت و منفی به طور همزمان فشرده می شوند و باعث انسداد یا آسیب به خط لوله می شوند.

3. نشانگر حداکثر (حداقل): سیال جداکننده در سمت پایین-فشار (بال-طرف فشار) نشتی دارد. دیافراگم آسیب دیده است؛ مویرگ آسیب دیده است؛ سوپاپ فشار در سمت فشار پایین-(سمت فشار{4} بالا) باز نیست یا مسدود شده است.

4. نشانگر خیلی زیاد (خیلی کم): شیر فشار در سمت پایین-طرف فشار (بال-طرف فشار) به اندازه کافی باز نیست. پلاگین هواکش نشتی دارد. انتقال ابزار دقیق محاسبه نشده است، پیکربندی به درستی تنظیم نشده است، یا ابزار به درستی کالیبره نشده است.

5. بدون نشانه: خط سیگنال شل است یا اتصال ضعیفی دارد. فیوز برق منفجر شده است؛ سد ایمنی آسیب دیده است. برد مدار آسیب دیده است