Predajnik apsolutnog tlaka u odnosu na manometar: koji vam je zapravo potreban?

Neko u timu za nabavku dobije tablicu sa podacima od inženjera, vidi "apsolutnotransmiter pritiska" na jednoj liniji i "predajnik manometarskog tlaka" na drugom, i mora brzo shvatiti koji će naručiti. Oba izgledaju isto na kataloškoj fotografiji. Oba izlaze 4-20 mA u većini slučajeva. Dio koji je zapravo važan je zakopan unutar senzora: šta svaki od njih koristi kao svoju nultu tačku.

Pomiješajte to u narudžbenici i predajnik i dalje radi. On samo prijavljuje broj koji je odstupio za otprilike jednu atmosferu, a u zavisnosti od procesa, to je ili irelevantno ili ozbiljan problem.

Šta "referentni pritisak" znači u praksi

Senzor pritiska ne meri pritisak izolovano. On mjeri razliku između procesnog pritiska na jednoj strani membrane i referentnog pritiska na drugoj strani. Ta referenca je ono što definira tip senzora.

Industrijska instrumentacija generalno se sortira u tri reference:

• Manometarski tlak, mjeren u odnosu na lokalni atmosferski tlak
• Apsolutni pritisak, meren prema zatvorenom vakuumu
• Diferencijalni pritisak, meren između dve procesne tačke, a ne u odnosu na fiksnu referencu

Diferencijal je posebna tema. Konfuzija se gotovo uvijek pojavljuje između prva dva.

Predajnici manometarskog pritiska

Odašiljač mjerača ima mali otvor, obično vođen kroz kabel, koji referentnu stranu membrane izlaže otvorenom zraku. Kada predajnik sjedi na klupi bez ničega povezanog, očitava nulu, jer uspoređuje atmosferu s atmosferom. Kako se vrijeme mijenja ili se mijenja barometarski pritisak, ta nulta tačka se pomiče s njom. To nije mana. To je cijela namjera dizajna.

Ovo je zadani izbor za većinu industrijskih tlačnih petlji, i za to postoji dobar razlog. Ispusni vod pumpe, kolektor komprimovanog vazduha, hidraulički cilindar, petlja nivoa rezervoara za vodu - u skoro svim ovim, broj koji je zaista važan za operatera je pritisak u odnosu na okolnu atmosferu. Niko koji upravlja pumpnom stanicom za povišenje pritiska ne treba da zna apsolutni pritisak u odnosu na referentni vakuum; oni moraju znati koliko snažno pumpa gura u odnosu na ambijent.

Zamjena{0}}pokazuje se na dva mjesta. Prvo, jedinica kalibrirana i nulirana na nivou mora će pokazati mali pomak kada se jednom instalira u postrojenju koje se nalazi na nadmorskoj visini, budući da sada ispušta razrijeđeni zrak nego što je bio testiran. Drugo, taj put ventilacije je također ulazna tačka. Vlaga i prašina mogu godinama prodrijeti u referentnu šupljinu, zbog čega se predajnici mjerača obično oslanjaju na utikač za sušenje ili odzračni ventil koji zahtijeva povremenu pažnju. Preskočite to održavanje u priobalnom postrojenju ili postrojenju sa-visokom vlagom i nulta tačka se pomjera dovoljno sporo da operateri često krive proces prije nego što posumnjaju u instrument.

Transmiteri apsolutnog pritiska

Apsolutni odašiljač zatvara referentnu stranu dijafragme protiv vakuuma umjesto da je odzrači. Uopšte nema izlaganja ambijentalnom vazduhu, tako da se referenca nikada ne pomera. Na nivou mora, to znači da apsolutni predajnik koji se nalazi na otvorenom neće očitati nulu - već očita otprilike 14,7 psi (101,3 kPa), jer je to ono što standardna atmosfera zapravo predstavlja u odnosu na pravi vakuum.

Ovo je najvažnije tamo gdje bi atmosferski drift pokvario očitavanje umjesto da ga samo malo pomakne:

• Vakumski procesi kao što su zamrzavanje{0}}sušenje, otplinjavanje ili vakuumska destilacija, gdje proces radi ispod atmosferskog, a mjerni senzor bi jednostavno ostao bez upotrebljivog raspona i rezolucije čim počne zanimljiv dio procesa
• Barometrijsko mjerenje, gdje je cilj praćenje samog atmosferskog tlaka, a ne nečega u odnosu na njega
• Učitajte-komore za zaključavanje, simulaciju nadmorske visine i okruženja za testiranje u vazduhoplovstvu, gdje je ponovljivost između lokacija i uslova važnija od lokalne pogodnosti
• Skrbnički prijenos i mjerenje plina, gdje proračuni često zahtijevaju pravu apsolutnu vrijednost prema propisima, a ne lokalno referentnu

Budući da je referentna komora zatvorena, a ne ventilirana, apsolutni senzori također zaobilaze režim kvara-ulaska vlage oko kojeg su mjerne jedinice izgrađene oko upravljanja. Zamjena-je provjera na terenu: ne možete jednostavno otvoriti apsolutni senzor za atmosferu i potvrditi nulu na način na koji to možete sa mjernom jedinicom. Za njegovu ispravnu provjeru potreban je referentni vakuumski izvor ili kalibrirani barometrijski standard.

Uporedno{0}}po{1}}poređenje

Senzori sa ventilacijom trebaju periodične provjere sredstva za sušenje; zatvoreni senzori to izbjegavaju, ali ih je teže uočiti-provjeriti na terenu bez odgovarajuće referentne opreme.

Postoji srednja opcija: zapečaćeni merač

Vrijedi spomenuti prije nego što krenemo dalje, jer se pojavljuje u RFQ-ima češće nego što ljudi očekuju. Zapečaćeni mjerni predajnik upućuje na fiksni unutarnji tlak blizu standardne atmosfere, a ne na pravi vakuum ili otvoreni ventil. U svakodnevnom radu ponaša se gotovo kao standardna mjerna jedinica, ali bez ventilacijske staze koja propušta vlagu i zagađivače da uđu s vremenom. Neki proizvođači ih postavljaju za vanjske instalacije, morska okruženja ili bilo gdje gdje su zahtjevi za održavanjem ventiliranih senzora nepraktični, bez plaćanja za istinski apsolutni senzor koji aplikaciji nije potreban.

Kako zapravo odlučiti

Počnite s onim što "nula" treba da znači za proces

Ako je broj koji je važan pritisak u odnosu na ono što atmosfera radi tog dana, mjerač je ispravan. Ako je procesu potrebno očitanje koje ostaje stabilno bez obzira na vremenske prilike, nadmorsku visinu ili barometarski pomak, to ukazuje na apsolutno.

Provjerite da li proces ide u vakuum

Tu se najčešće dešavaju greške u odabiru. Odašiljač mjerača tehnički može pokazati malo negativno očitanje ispod atmosfere, ali njegov domet i preciznost su izgrađeni oko pozitivne strane nule. Ako proces provede realno vrijeme ispod atmosferskog tlaka, apsolutni predajnik skaliran na taj raspon daje daleko bolju rezoluciju gdje se računa.

Uzmite u obzir visinu instalacije i konzistentnost lokacije{0}}do{1}}lokacije

Odašiljač kalibriran na nivou mora i instaliran 1.500 metara iznad pokazat će mali, ali pravi pomak u trenutku kada je povezan. Za jednu lokaciju, vraćanje-nuliranja nakon instalacije rješava ovo. Za operaciju koja pokreće isti proces u više objekata na različitim nadmorskim visinama, apsolutno mjerenje u potpunosti uklanja varijablu i održava očitanja uporediva na različitim lokacijama.

Šta kupci zapravo provjeravaju prije naručivanja

Podaci za mjerne i apsolutne predajnike izgledaju gotovo identično, tako da se prava odluka obično svodi na kratku listu specifikacija koje određuju da li jedinica odgovara instalaciji:

• Izlazni signal.4-20mA je još uvijek zadana vrijednost za jednostavne petlje, ali HART je uobičajen tamo gdje je dijagnostika važna, a Modbus ili drugi digitalni protokoli se više pojavljuju na novijim sistemima integriranim u PLC. Potvrdite da kontrolni sistem zapravo podržava ono što se citira.
• Procesna veza.Tip i veličina navoja (G1/2, 1/4 NPT i slično) moraju odgovarati postojećim spojevima, ili pogrešna veza pretvara jednostavnu zamjenu u posao obrade.
• Klasa tačnosti i opseg pritiska.Specifikacije senzora za širok raspon, ali radeći većinu vremena blizu dna tog raspona gubi značajnu rezoluciju. Usklađivanjem opsega sa stvarnim radnim pritiskom, a ne samo maksimumom koji proces teoretski može postići, dobijaju se bolji podaci.
• Certifikati.ATEX ili IECEx za opasna područja, CE za tržište EU, SIL2 za sigurnosne petlje - ovo nisu opcione stavke ako ih zahtijeva mjesto za instalaciju, a rokovi isporuke se mogu produžiti ako certificirana jedinica već nije na zalihama.
• Kućište i zaštita od ulaska.IP65 u odnosu na IP67 u odnosu na potpuno potopljenu vrijednost je mnogo važnija na otvorenom ili u okruženjima za pranje nego u prostoriji sa -kontroliranom klimom.

Ništa od ovoga ne mijenja da li je mjerač ili apsolutni tip senzora pravi. On određuje da li će određena naručena jedinica zaista raditi kada stigne.

Greške koje vredi izbegavati

Nekoliko obrazaca se stalno pojavljuju u odabiru predajnika:

Tretiranje "ocijenjeno za vakuumsku uslugu" kao isto što i "apsolutna referenca". Mnoštvo predajnika mjerača može očitati negativan raspon blizu nule, ali to nije apsolutna referenca, a preciznost oko nule ima tendenciju da pati na jedinicama koje nisu dizajnirane za to.

Zamjena zamjenskog odašiljača koji potiče iz druge klime ili nadmorske visine bez ponovno-nuliranja nakon instalacije. To je mali pomak, ali je stvaran i lako ga je propustiti dok neko ne primijeti da se očitavanja ne poklapaju baš sa starom jedinicom.

Dopuštajući održavanju sredstva za sušenje da klizi na ventilirane senzore. Zanošenje je dovoljno postepeno da se za njega često okrivljuje proces, a ne instrument, posebno u vlažnim ili obalnim sredinama.

Naručivanje apsolutnih odašiljača za aplikacije koje nikada ne idu ni blizu vakuuma. Obično koštaju više, a za jednostavnu petlju za pritisak u rezervoaru ili liniji, taj dodatni trošak ne kupuje ništa što je procesu zapravo potrebno.

Gdje se svaka vrsta pojavljuje u polju

Vakuumskom isparivaču u prehrambenom ili farmaceutskom procesu potreban je apsolutni odašiljač da prati koliko se komora zapravo nalazi ispod atmosfere. Senzor mjerača bi ostao izvan korisnog dometa upravo kada počne značajni dio procesa.

Pumpna stanica ili vodena distributivna petlja nemaju stvarnu upotrebu za apsolutno mjerenje. Manometarski pritisak u odnosu na atmosferu je upravo onoliko koliko je potrebno operaterima da procijene rad pumpe iz dana u dan, a jednostavnije je provjeriti na terenu.

Poluprovodničke ili -procesne{0}}procesne sa tankim filmom-zaključne komore gotovo uvijek određuju apsolutne predajnike, budući da su ponovljiva očitavanja vakuuma neovisna o promjenama tlaka u zgradi HVAC-a cijela poenta mjerenja.

Uobičajena pitanja

Može li se predajnik mjerača koristiti u vakuumskoj aplikaciji?

Samo na plitkom kraju. Senzor mjerača može pokazati male negativne vrijednosti, ali rezolucija i preciznost blizu pravog vakuuma su ograničene dizajnom. Za sve što je izvan laganog vakuuma, apsolut je najbolji.

Da li je nadmorska visina bitna ako se proces odvija u zatvorenom prostoru i ako je klima{0}}kontrolisana?

Da, nadmorska visina utiče na lokalni atmosferski pritisak bez obzira na to šta se dešava u zatvorenom prostoru. Kontrola klime mijenja temperaturu i vlagu, a ne osnovnu atmosfersku referencu na koju senzor mjerača ventilira.

Da li je zatvoreni predajnik mjerača isti kao i apsolutni?

Ne. Referira na fiksni unutrašnji pritisak blizu standardne atmosfere, a ne na pravi vakuum, tako da se ponaša kao merač u upotrebi, ali bez otvorenog puta za ventilaciju.

Zašto apsolutni predajnik očitava oko 14,7 psi na otvorenom umjesto nule?

Zato što se odnosi na pravi vakuum, a standardni atmosferski pritisak na nivou mora je otprilike 14,7 psi iznad te reference. Manometar automatski oduzima taj atmosferski pritisak; apsolutni ne.

Dobivanje tačnih specifikacija prvi put

Mjerilo{0}}u odnosu na{1}}odluku o apsolutnoj se svodi na jedno pitanje: da li je procesu potrebno očitavanje u odnosu na lokalnu atmosferu, ili ono koje ostaje stabilno bez obzira na to. Većina svakodnevnih tlačnih petlji spada u prvu kategoriju. Vakumski, aerosvemirski i precizni atmosferski rad spadaju u drugi.

Ako aplikacija i dalje nije očigledna samo iz radnog opsega, najbrži put je slanje preko opsega pritiska, elevacije instalacije i da li proces ikada padne ispod atmosferskog. To je obično dovoljno da se potvrdi pravi tip senzora i domet prije nego što se nešto naruči, umjesto da se nakon instalacije sazna da se brojevi ne podudaraju.

Još uvijek niste sigurni koji od njih odgovara vašem procesu?

Pošaljite nam raspon tlaka, procesne medije, elevaciju instalacije i sve zahtjeve za certifikaciju (CE, SIL2, itd.), a mi ćemo potvrditi da li je transmiter apsolutnog ili manometarskog tlaka odgovarajući, zajedno s odgovarajućim rasponom i izlaznim signalom. Većina upita dobija preporuku za specifikacije u roku od jednog radnog dana.

[ Zatražite ponudu → ]

Kontaktirajte sada

Reference

• Standardi i terminologija Međunarodnog društva za automatizaciju (ISA) - za procesnu instrumentaciju i mjerenje pritiska.
• ASME B40.100, Manometri i priključci za manometar, Američko društvo mašinskih inženjera.
• Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST) - referentni podaci o standardnom mjerenju atmosferskog pritiska i vakuuma.
• Tehnička referenca Omega Engineering, Osnove mjerenja tlaka.
• Emerson / Rosemount tehničke napomene - referentni tipovi transmitera pritiska i konstrukcija senzora.