Υπολογίζοντας χρησιμοποιώντας δύο μετρήσεις πίεσης, μπορούν να ληφθούν τιμές για τη στάθμη του υγρού, τη διεπαφή, την πυκνότητα και τον ρυθμό ροής. Συχνά χρησιμοποιούμε πομπούς διαφορικής πίεσης για τη μέτρηση της στάθμης του υγρού στα δοχεία. Αυτή είναι μια καλά-αποδεδειγμένη μέθοδος μέτρησης στον έλεγχο βιομηχανικών διεργασιών. Παρακάτω, θα εξετάσουμε τα οφέλη και τις εφαρμογές της χρήσηςπομπούς διαφορικής πίεσηςγια τη μέτρηση της στάθμης του υγρού.
Αρχή Εργασίας
Η συσκευή μέτρησης στάθμης υγρού διαφορικής πίεσης αποτελείται από δύο φλάντζες διαφράγματος. Τα διαφράγματα ανιχνεύουν τη διαφορά πίεσης μεταξύ δύο σημείων πίεσης, αντανακλώντας έμμεσα το ύψος της στάθμης του υγρού. Η πλευρά υψηλής-πίεσης του πομπού είναι εγκατεστημένη στο κάτω μέρος του δοχείου, υπό την επιφύλαξη της υδροστατικής πίεσης από τη στήλη υγρού και της πίεσης της αέριας φάσης μέσα στο δοχείο. Η πλευρά χαμηλής-πίεσης είναι εγκατεστημένη στο επάνω μέρος του δοχείου, υπόκειται μόνο στην πίεση της αέριας φάσης. Δεδομένου ότι η πίεση της αέριας φάσης και στα δύο σημεία είναι η ίδια, η λαμβανόμενη τιμή διαφορικής πίεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό του ύψους της στάθμης του υγρού και της πυκνότητας του υγρού. Η παραδοσιακή μέτρηση διαφορικής πίεσης είναι ευρέως εφαρμόσιμη και μπορεί ακόμη και να ανιχνεύσει διαφορικές πιέσεις τόσο χαμηλές όσο μερικά millibar.
Δομικά, ο πομπός στάθμης διαφορικής πίεσης βρίσκεται σε άμεση επαφή με το μέσο μέσω των άνω και κάτω σφραγίδων διαφράγματος. Πίσω από αυτά τα διαφράγματα συνδέονται τριχοειδή αγγεία γεμάτα με λάδι σιλικόνης (το υγρό μετάδοσης πίεσης), τα οποία μεταδίδουν σταθερά την πίεση διεργασίας στη μονάδα μέτρησης διαφορικής πίεσης. Αυτή η μέθοδος μέτρησης μπορεί να αποφύγει την επίδραση παραμέτρων από υψηλές θερμοκρασίες και διαβρωτικές ουσίες.
Όταν η στάθμη του υγρού στο δοχείο αλλάζει, η στατική πίεση στο κάτω σημείο αίσθησης αλλάζει αναλογικά με το ύψος της στήλης του υγρού, ενώ η πίεση της αέριας φάσης στο άνω διάφραγμα παραμένει βασικά σταθερή. Επομένως, η διαφορά πίεσης που σχηματίζεται μεταξύ του άνω και του κάτω διαφράγματος αλλάζει ταυτόχρονα με τη στάθμη του υγρού. Ο πομπός διαφορικής πίεσης μετατρέπει αυτήν την τιμή διαφορικής πίεσης σε έξοδο ηλεκτρικού σήματος και τη μεταφράζει σε αντίστοιχο σήμα στάθμης υγρού σύμφωνα με μια προ-σχέση εύρους ρύθμισης. Αυτό το σήμα παρέχεται στη συνέχεια στο σύστημα ελέγχου για ρύθμιση οθόνης, συναγερμού ή κλειστού βρόχου-.
Πλεονεκτήματα μέτρησης
Οι πομποί διαφορικής πίεσης προσφέρουν καλή εφαρμογή και μπορούν να λειτουργούν σταθερά για μεγάλα χρονικά διαστήματα υπό συνθήκες που περιλαμβάνουν υψηλές θερμοκρασίες, υψηλή πίεση, διαβρωτικά ή παχύρρευστα μέσα. Σε συνδυασμό με στεγανοποιήσεις διαφράγματος και δομή διπλής-φλάντζας, το αισθητήριο στοιχείο μπορεί να απομονωθεί αποτελεσματικά από το μέσο διεργασίας, αποφεύγοντας προβλήματα όπως φράξιμο, διάβρωση και κρυστάλλωση, μειώνοντας έτσι τη συχνότητα συντήρησης και παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής. Όσον αφορά τη σταθερότητα της μέτρησης, οι πομποί διαφορικής πίεσης, βασισμένοι σε μια αρχή ώριμης μέτρησης, παρέχουν ένα σήμα εξόδου με καλή γραμμική σχέση με το ύψος της στάθμης του υγρού. Προσφέρουν καλή επαναληψιμότητα και ελάχιστη μετατόπιση, καθιστώντας τα κατάλληλα για συνεχή παρακολούθηση και αυτοματοποιημένο έλεγχο.
Εφαρμογές
Στην πετροχημική βιομηχανία,πομπούς διαφορικής πίεσηςχρησιμοποιούνται συνήθως για μέτρηση πίεσης και στάθμης υγρού σε δοχεία αντίδρασης και δεξαμενές αποθήκευσης υπό πίεση. Στον τομέα της ενέργειας και της ενέργειας, χρησιμοποιούνται συχνά σε βαρέλια λεβήτων, δεξαμενές νερού τροφοδοσίας, δεξαμενές συμπυκνώματος και συστήματα αποθείωσης και απονιτροποίησης. Στις βιοεπιστήμες και στη βιομηχανία τροφίμων, χρησιμοποιούνται συχνά για την παρακολούθηση της στάθμης υγρών σε δεξαμενές ζύμωσης, δεξαμενές αποθήκευσης και δεξαμενές παρτίδων. Στην προστασία του περιβάλλοντος και στις δημοτικές εφαρμογές, χρησιμοποιούνται συνήθως σε δεξαμενές δοσομέτρησης χημικών, βυθισμένες μονάδες επεξεργασίας και συστήματα αγωγών υπό πίεση. Επιπλέον, υπάρχουν πολλά άλλα σενάρια εφαρμογής που δεν αναφέρονται εδώ. Οι πομποί διαφορικής πίεσης δεν είναι μόνο κατάλληλοι για την παραδοσιακή μέτρηση της στάθμης του υγρού σε δεξαμενή αποθήκευσης, αλλά καλύπτουν επίσης ανάγκες παρακολούθησης της στάθμης υγρών σε πολύπλοκες βιομηχανικές διεργασίες, καθιστώντας τους μία από τις πιο ώριμες και ευρέως εφαρμόσιμες λύσεις μέτρησης στάθμης υγρού στις βιομηχανίες επεξεργασίας.
