Vysielač absolútneho a meracieho tlaku: Ktorý z nich skutočne potrebujete?

Niekto z nákupného tímu dostane údajový list od inžiniera, vidí „absolútnetlakový vysielač" na jednom riadku a "vysielač meracieho tlaku" na druhom a musí rýchlo zistiť, ktorý z nich si objednať. Obidva vyzerajú rovnako na katalógovej fotografii. Obidva majú vo väčšine prípadov výstup 4-20 mA. Časť, na ktorej skutočne záleží, je pochovaná vo vnútri snímača: čo každý používa ako svoj nulový bod.

Zmiešajte to v objednávke a vysielač stále funguje. Hlási len číslo, ktoré je mimo zhruba o jednu atmosféru a v závislosti od procesu je to buď irelevantné alebo vážny problém.

Čo znamená „referenčný tlak“ v praxi

Tlakový snímač nemeria tlak izolovane. Meria rozdiel medzi procesným tlakom na jednej strane membrány a akýmkoľvek referenčným tlakom na druhej strane. Tento odkaz definuje typ snímača.

Priemyselné prístroje sa vo všeobecnosti delia do troch referencií:

• Pretlak meraný oproti miestnemu atmosférickému tlaku
• Absolútny tlak, meraný proti utesnenému vákuu
• Diferenčný tlak meraný medzi dvoma procesnými bodmi a nie proti pevnej referenčnej hodnote

Diferenciál je jeho vlastnou témou. Zmätok sa takmer vždy objaví medzi prvými dvoma.

Prevodníky meracieho tlaku

Merací vysielač má malý otvor, zvyčajne vedený cez kábel, ktorý vystavuje referenčnú stranu membrány otvorenému vzduchu. Keď vysielač sedí na lavičke bez pripojenia, zobrazuje nulu, pretože porovnáva atmosféru s atmosférou. Ako sa mení počasie alebo barometrický tlak, nulový bod sa pohybuje spolu s ním. To nie je chyba. Je to celý dizajnový zámer.

Toto je predvolená voľba pre väčšinu priemyselných tlakových slučiek a existuje na to dobrý dôvod. Výtlačné potrubie čerpadla, zberač stlačeného vzduchu, hydraulický valec, slučka hladiny vody v nádrži - v takmer všetkých z nich, číslo, na ktorom skutočne záleží operátorovi, je tlak vo vzťahu k okolitej atmosfére. Nikto, kto prevádzkuje posilňovaciu čerpaciu stanicu, nemusí poznať absolútny tlak v porovnaní s referenčným vákuom; potrebujú vedieť, ako silno čerpadlo tlačí vzhľadom na okolité prostredie.

Kompromis-sa prejavuje na dvoch miestach. Po prvé, jednotka kalibrovaná a vynulovaná na hladine mora bude vykazovať malý posun po nainštalovaní v zariadení, ktoré sa nachádza v nadmorskej výške, pretože teraz prúdi do redšieho vzduchu, ako bol testovaný. Po druhé, táto vetracia cesta je tiež vstupným bodom. Vlhkosť a prach sa môžu dostať do referenčnej dutiny v priebehu rokov, a preto sa meracie vysielače zvyčajne spoliehajú na vysúšaciu zátku alebo odvzdušňovač, ktorý si vyžaduje pravidelnú pozornosť. Preskočte túto údržbu v pobrežnom zariadení alebo v závode s vysokou{5}}vlhkosťou a nulový bod sa posunie dostatočne pomaly, že operátori často obviňujú proces skôr, ako podozrievajú prístroj.

Vysielače absolútneho tlaku

Absolútny vysielač utesňuje referenčnú stranu membrány pred vákuom namiesto jej odvzdušňovania. Neexistuje vôbec žiadne vystavenie okolitému vzduchu, takže referencia sa nikdy nepohne. Na hladine mora to znamená, že absolútny vysielač sediaci pod holým nebom nebude čítať nulu -, číta približne 14,7 psi (101,3 kPa), pretože to je v skutočnosti štandardná atmosféra v porovnaní so skutočným vákuom.

Toto je najdôležitejšie tam, kde by atmosférický drift pokazil čítanie a nie len mierne posunul:

• Vákuové procesy, ako je lyofilizácia, odplyňovanie alebo vákuová destilácia, pri ktorých proces funguje pod atmosférou a senzor meradla by jednoducho prekročil použiteľný rozsah a rozlíšenie hneď, ako sa začne zaujímavá časť procesu
• Barometrické meranie, kde cieľom je sledovanie samotného atmosférického tlaku, nie niečoho relatívneho
• Záťaž{0}}uzamykacích komôr, simulácia nadmorskej výšky a testovacie prostredia vo vzdušnom priestore, kde na opakovateľnosti naprieč lokalitami a podmienkami záleží viac ako miestne pohodlie
• Prevod na úschovu a meranie plynu, kde výpočty často vyžadujú skutočnú absolútnu hodnotu podľa nariadenia, nie miestne referenčnú hodnotu

Pretože referenčná komora je utesnená a nie odvetrávaná, absolútne snímače tiež obchádzajú režim zlyhania-vniknutia vlhkosti, na ktorého zvládnutie sú meracie jednotky postavené. Kompromisom-je overenie v teréne: nemôžete jednoducho otvoriť absolútny senzor atmosfére a potvrdiť nulu tak, ako to dokážete pomocou meracej jednotky. Správna kontrola vyžaduje referenčný zdroj vákua alebo kalibrovaný barometrický štandard.

Vedľajšie{0}}porovnanie{1}

Odvzdušnené snímače vyžadujú pravidelné kontroly sušidla; utesnené senzory sa tomu vyhýbajú, no bez riadneho referenčného vybavenia je ich v teréne ťažšie rozpoznať-.

Je tu stredná možnosť: Zapečatené meradlo

Stojí za zmienku, kým sa posunieme ďalej, pretože sa objavuje v RFQ častejšie, ako ľudia očakávajú. Utesnený merací prevodník odkazuje na pevný vnútorný tlak blízky štandardnej atmosfére a nie na skutočné vákuum alebo otvorený otvor. V každodennej prevádzke sa chová takmer ako štandardná meracia jednotka, ale bez vetracej cesty, ktorá časom prepúšťa vlhkosť a nečistoty. Niektorí výrobcovia ich umiestňujú pre vonkajšie inštalácie, morské prostredie alebo kdekoľvek, kde sú požiadavky na údržbu ventilovaného snímača nepraktické, bez toho, aby platili za skutočný absolútny snímač, ktorý aplikácia nepotrebuje.

Ako sa vlastne rozhodnúť

Začnite tým, čo pre proces musí znamenať „nula“.

Ak je číslo, na ktorom záleží, tlak vo vzťahu k čomukoľvek, čo atmosféra v ten deň robí, meradlo je správne. Ak proces potrebuje hodnotu, ktorá je stabilná bez ohľadu na počasie, nadmorskú výšku alebo barometrický posun, ukazuje to na absolútnu hodnotu.

Skontrolujte, či proces niekedy prejde do vákua

Tu sa najčastejšie vyskytujú chyby pri výbere. Merací vysielač môže technicky ukázať malý záporný údaj pod atmosférou, ale jeho dosah a presnosť sú postavené na kladnej strane nuly. Ak proces strávi reálny čas pod atmosférickým tlakom, absolútny vysielač škálovaný na tento rozsah poskytuje oveľa lepšie rozlíšenie tam, kde sa to počíta.

Zohľadnite nadmorskú výšku inštalácie a konzistenciu stránky-k{1}}stránke

Vysielač kalibrovaný na morskej hladine a inštalovaný vo výške 1 500 metrov ukáže v momente pripojenia malý, ale skutočný posun. Pre jednu stránku to vyrieši-opätovné vynulovanie po inštalácii. Pre operáciu, v ktorej prebieha rovnaký proces vo viacerých zariadeniach v rôznych nadmorských výškach, absolútne meranie úplne odstráni premennú a udržiava hodnoty porovnateľné na rôznych miestach.

Čo kupujúci skutočne skontrolujú pred objednávkou

Technické listy pre meracie a absolútne vysielače vyzerajú takmer identicky, takže skutočné rozhodnutie zvyčajne závisí od krátkeho zoznamu špecifikácií, ktoré určujú, či jednotka vyhovuje inštalácii:

• Výstupný signál.4-20 mA je stále predvolená hodnota pre priame slučky, ale HART je bežný tam, kde záleží na diagnostike, a Modbus alebo iné digitálne protokoly sa viac prejavujú na novších systémoch integrovaných do PLC. Potvrďte, že riadiaci systém skutočne podporuje to, čo je citované.
• Procesné pripojenie.Typ a veľkosť závitu (G1/2, 1/4 NPT a podobne) sa musia zhodovať s existujúcimi armatúrami, alebo nesprávne spojenie premení jednoduchú výmenu na obrábaciu prácu.
• Trieda presnosti a rozsah tlaku.Senzor určený pre široký rozsah, ale väčšinu času bežiaci v blízkosti spodnej časti tohto rozsahu stráca zmysluplné rozlíšenie. Prispôsobením rozsahu skutočnému prevádzkovému tlaku, nielen maximu, ktoré by proces mohol teoreticky dosiahnuť, získate lepšie údaje.
• Certifikácie.ATEX alebo IECEx pre nebezpečné oblasti, CE pre trh EÚ, SIL2 pre bezpečnostné slučky - toto nie sú voliteľné riadkové položky, ak to vyžaduje miesto inštalácie, a dodacie lehoty sa môžu predĺžiť, ak certifikovaná jednotka ešte nie je na sklade.
• Kryt a ochrana proti vniknutiu.Stupeň krytia IP65 verzus IP67 verzus stupeň úplného ponorenia je oveľa dôležitejší vo vonkajších priestoroch alebo v umývaných prostrediach, než je tomu v miestnosti s panelom s-riadenou klímou.

Nič z toho sa nemení na tom, či je správny typ snímača meradlo alebo absolútny. Určuje, či konkrétna objednaná jednotka bude po príchode skutočne fungovať.

Chyby, ktorým sa oplatí vyhnúť

Pri výbere vysielača sa opakovane zobrazuje niekoľko vzorov:

Považovať „hodnotené pre vákuovú službu“ za to isté ako „absolútnu referenciu“. Veľa meracích vysielačov dokáže čítať do záporného rozsahu blízko nuly, ale to nie je absolútna referencia a presnosť okolo nuly má tendenciu trpieť na jednotkách, ktoré na to nie sú určené.

Výmena za náhradný vysielač pochádzajúci z iného podnebia alebo nadmorskej výšky bez opätovného{0}}nulovania po inštalácii. Je to malý posun, ale je skutočný a je ľahké ho prehliadnuť, kým si niekto nevšimne, že namerané hodnoty sa úplne nezhodujú so starou jednotkou.

Údržba sušidla sa nechá kĺzať po odvzdušnených snímačoch. Posun je dostatočne postupný, že je často obviňovaný skôr z procesu ako z nástroja, najmä vo vlhkom alebo pobrežnom prostredí.

Objednávanie absolútnych vysielačov pre aplikácie, ktoré sa nikdy nepribližujú k vákuu. Zvyčajne stoja viac a pre priamu tlakovú slučku v nádrži alebo potrubí tieto dodatočné náklady nekupujú nič, čo proces skutočne potrebuje.

Kde sa každý typ zobrazuje v poli

Vákuový výparník v potravinárskom alebo farmaceutickom procese potrebuje absolútny vysielač na sledovanie toho, ako hlboko pod atmosférou komora skutočne sedí. Merací senzor by sa dostal mimo užitočný rozsah práve vtedy, keď sa začína zmysluplná časť procesu.

Čerpacia stanica alebo vodná distribučná slučka nemá skutočné využitie na absolútne meranie. Pretlak vo vzťahu k atmosfére je presne ten počet, ktorý operátori potrebujú na posúdenie výkonu čerpadla každý deň, a je jednoduchšie ho overiť v teréne.

Polovodičové alebo tenkovrstvové -procesy so zaťažením-záťažovými komorami takmer vždy špecifikujú absolútne vysielače, pretože opakovateľné hodnoty vákua nezávislé od kolísania tlaku v budove HVAC sú úplným bodom merania.

Bežné otázky

Môže sa merací vysielač použiť vo vákuovej aplikácii?

Iba na plytkom konci. Merací senzor môže ukazovať malé záporné hodnoty, ale rozlíšenie a presnosť v blízkosti skutočného vákua sú obmedzené konštrukciou. Pre čokoľvek nad rámec ľahkého vákua, absolútne je vhodnejšie.

Záleží na nadmorskej výške, ak je proces v interiéri a{0}}riadená klíma?

Áno, nadmorská výška ovplyvňuje miestny atmosférický tlak bez ohľadu na to, čo sa deje v interiéri. Klimatizácia mení teplotu a vlhkosť, nie základnú atmosférickú referenciu, ku ktorej privádza senzor meracieho prístroja.

Je zapečatený merací vysielač rovnaký ako absolútny?

Nie. Odkazuje na pevný vnútorný tlak blízky štandardnej atmosfére, nie na skutočné vákuum, takže sa správa ako používaná meracia jednotka, ale bez otvorenej ventilačnej cesty.

Prečo absolútny vysielač zobrazuje pod holým nebom okolo 14,7 psi namiesto nuly?

Pretože odkazuje na skutočné vákuum a štandardný atmosférický tlak na hladine mora je zhruba o 14,7 psi nad touto referenčnou hodnotou. Merací vysielač automaticky odčíta atmosférický tlak; absolútna nie.

Správna špecifikácia na prvýkrát

Meradlo-oproti{1}}absolútnemu rozhodnutiu spočíva v jednej otázke: potrebuje proces čítanie vo vzťahu k miestnej atmosfére, alebo také, ktoré je stabilné bez ohľadu na to. Väčšina každodenných tlakových slučiek patrí do prvej kategórie. Vákuová, letecká a presná atmosférická práca spadajú do druhej.

Ak aplikácia stále nie je zrejmá zo samotného prevádzkového rozsahu, najrýchlejšou cestou je odoslanie cez rozsah tlaku, nadmorskú výšku inštalácie a či proces niekedy klesne pod atmosférickú hodnotu. To zvyčajne stačí na potvrdenie správneho typu a rozsahu snímača predtým, ako sa niečo objedná, namiesto toho, aby ste po inštalácii zistili, že čísla sa nezhodujú.

Stále si nie ste istí, ktorý z nich vyhovuje vášmu procesu?

Zašlite nám rozsah tlaku, procesné médium, nadmorskú výšku inštalácie a akékoľvek certifikačné požiadavky (CE, SIL2 atď.) a my vám potvrdíme, či je snímač absolútneho alebo premeraného tlaku správny, spolu s vhodným rozsahom a výstupným signálom. Väčšina dopytov dostane odporúčanie špecifikácie späť do jedného pracovného dňa.

[Požiadať o cenovú ponuku → ]

Kontaktujte teraz

Referencie

• Štandardy a terminológia International Society of Automation (ISA) - pre procesné prístrojové vybavenie a meranie tlaku.
• ASME B40.100, Tlakomery a meradlá, Americká spoločnosť strojných inžinierov.
• Referenčné údaje National Institute of Standards and Technology (NIST) - o štandardnom meraní atmosférického tlaku a vákua.
• Technická referencia Omega Engineering, Základy merania tlaku.
• Technické poznámky Emerson / Rosemount - referenčné typy snímačov tlaku a konštrukcia snímača.