Migracija nulte{0}}tačke, također poznata kao pomicanje nulte-tačke, je tehnička mjera koja se poduzima za prevazilaženje pomaka nulte-tačke uzrokovane tokom ugradnje mjerača diferencijalnog pritiska zbog neusklađenosti između slavine za pritisak transmitera i slavine za pritisak u kontejneru, ili implementacije mjera izolacije.
Tokom instalacije instrumenta, iz razloga kao što su lokacija instalacije opreme i lakoća održavanja i rada od strane procesnog osoblja, transmiter možda neće uvijek biti u istoj horizontalnoj ravni kao i slavina za pritisak. Nadalje, ako je mjereni medij jako korozivna ili viskozna tekućina, ne može se direktno unijeti u transmiter; mora biti instaliran rezervoar za izolacionu tečnost za prenos signala pritiska i sprečavanje korozije mernog instrumenta. U takvim slučajevima mora se uzeti u obzir utjecaj mjerenog medija i stupca izolacijske tekućine na očitavanje mjerača tlaka. Da bi se eliminisao uticaj lokacije instalacije ili izolacione tečnosti na očitavanje manometra, neophodna je migracija nulte{3}}tačke. Kada koristite transmitere diferencijalnog pritiska, treba obratiti pažnju na raspoloživi opseg, uključujući migraciju silikonskog ulja, posebno za transmitere diferencijalnog pritiska malog-dometa. Migracija nulte tačke može se podijeliti u tri glavne kategorije: bez migracije, negativna migracija i pozitivna migracija.
Princip rada
Kada koristite mjerač nivoa diferencijalnog pritiska za mjerenje nivoa tečnosti, pomak nulte{0}}tačke je općenito problem zbog različitih lokacija instalacije. Postoje tri scenarija: bez pomaka, pozitivan pomak i negativan pomak.
Bez smjene (Linija za točenje niskog-pritiska je prazna)
Za zatvoreni rezervoar za skladištenje ili reakcionu posudu, neka donji pritisak bude P, pritisak iznad površine tečnosti P3, a visina nivoa tečnosti je H, tada imamo: P=P³ + Hpg
Gdje je: p gustina medija, a g ubrzanje zbog gravitacije.
ΔP=P - P³=Hpg
Obično je poznata gustina medija koji se meri. Razlika pritiska ΔP je direktno proporcionalna visini nivoa tečnosti H; mjerenjem razlike tlaka može se odrediti visina nivoa tekućine.
Pozitivna migracija (linija za točenje niskog-pritiska je prazna)
Negativna migracija
Kada je posuda koja se meri otvorena, pritisak gasne faze je atmosferski pritisak. Komora negativnog pritiska diferencijalnog manometra može se ispustiti u atmosferu, a manometar se takođe može koristiti za merenje nivoa tečnosti. Ako je posuda zatvorena, komora podtlaka diferencijalnog manometra treba spojiti na plinsku fazu spremnika.
Primjer bez migracije:
Manometri nivoa diferencijalnog pritiska mjere pritisak diferencijalnim pritiskom koji se stvara između tečnosti i komore pozitivnog i negativnog pritiska transmitera. Ako su komora pozitivnog i negativnog pritiska transmitera i tačka dovoda pritiska u kontejneru u istoj horizontalnoj ravni, kada su H=0, ΔP=0; odnosno ΔP=Ppozitivan-Negativan=ρgH, a pritisak će se mijenjati linearno sa povećanjem nivoa tečnosti.
Ako je gustina tečnosti u rezervoaru 1,2, a nivo tečnosti fluktuira u opsegu od 0-4m, izračunajte domet predajnika.
Rješenje: Prema formuli: ΔP=Ppozitivno - Upala pluća=ρgH
Na punom nivou: P1=1.2 × 9,8 × 4=47.06 kPa
Na praznom nivou: P1=1.2 × 9,8 × 0=0 kPa
I na punim i na praznim nivoima: P2=0 kPa
Raspon predajnika je: 0-47,06 kPa
Primjer pozitivne migracije:
Kada je transmiter diferencijalnog pritiska na poziciji h ispod referentne ravni nivoa tečnosti, potrebna je pozitivna migracija.
Ako je gustina tečnosti u rezervoaru 1,2, a nivo tečnosti H varira u opsegu od 0-4m, pri čemu je h 1m, izračunajte domet predajnika.
Rješenje: Prema formuli: ΔP=Ppozitivno - Upala pluća=ρgH
Strana niskog-pritiska P2: Pošto je otvorena za atmosferu, pretpostavlja se da je 0.
strana visokog-pritiska P1: P1=ρg(H + h)
Na punom nivou tečnosti: P1=1.2 × 9,8 × (4 + 1)=58.8 kPa
Na praznom nivou tečnosti: P1=1.2 × 9,8 × (0 + 1)=11.76 kPa
Raspon predajnika je: 11.76 - 58.8 kPa
Zaključak: Razlog pozitivne nulte{0}}migracije ovog transmitera je taj što čak i kada je nivo tečnosti 0, i dalje postoji pritisak nivoa tečnosti od 11,76 kPa primijenjen na stranu pozitivnog pritiska transmitera.
Primjer negativne migracije:
U sistemu za merenje nivoa tečnosti prikazanom na slici, cev za vođenje pritiska gasne faze nije napunjena gasom već kondenzatom (čija je gustina približno jednaka gustini vode u posudi).
Ako je gustina vode u rezervoaru 1,0, nivo tečnosti H varira u rasponu od 0-2m, a H0 je 2,5m, izračunajte domet predajnika.
Rješenje: Prema formuli: ΔP=Ppozitivno - Upala pluća=ρgH
Nisko-strana P2: P2=ρgH0
Visok-strana P1: P1=ρgH
Strana niskog-pritiska na punom nivou: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
Strana niskog-pritiska na praznom nivou: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa
strana visokog-pritiska na punom nivou: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa
Strana visokog-pritiska na praznom nivou: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9,8 × 0=0 kPa
Prema formuli: ΔP=Ppozitivno - Pnegativan
Na punom nivou: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 kPa
Na praznom nivou: ΔP=0 - 24.5=-24.5 kPa
Raspon predajnika je: -24,5 do -4,9 kPa
Zaključak: Razlog za negativnu migraciju nulte-tačke ovog transmitera je taj što kada je nivo tečnosti 0, i dalje postoji pritisak nivoa tečnosti od -24,5 kPa koji se primenjuje na stranu negativnog pritiska transmitera.
Ukratko: kada je nivo tečnosti 0, ako je ΔP > 0, transmiteru je potrebna pozitivna migracija; ako je ΔP < 0, predajniku je potrebna negativna migracija; ako je ΔP=0, nije potrebna migracija.
Uticaj lokacije ugradnje predajnika na nivo tečnosti
O: Dvostruki- mjerač nivoa prirubnice je instaliran ispod horizontalne linije donje prirubnice zapečaćenog kontejnera, a predajnik je instaliran ispod horizontalne linije donje prirubnice zapečaćenog kontejnera, kao što je prikazano na donjoj slici.
Uz pretpostavku ρsrednjeje gustina medija=1.5, ρ0je gustina silikonskog ulja=0.93, H0je srednji domet (0-5m), H1 = 1m, H2= 6m, pronađite domet predajnika.
Rješenje:
Raspon: ΔP=ρsrednje × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa
Pritisak nivoa prazne tečnosti na strani visokog{0}}pritiska: P(+)=ρ0 × g × H1= 0.93 × 9,8 × 1=9.114 kPa
Niski-pritisak nivoa prazne tečnosti na strani niskog pritiska: P(-)=ρ0 × g × H2= 0.93 × 9,8 × 6=54.684 kPa
Razlika pritiska na praznom nivou tečnosti: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa Razlika u pritisku na punom nivou: ΔP=Razlika u pritisku na praznom nivou ΔP + Vrednost opsega ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa Opseg predajnika: -45.97 do kPa 27
B: Dvostruki- mjerač nivoa prirubnice je instaliran na sredini horizontalne linije prirubnice zatvorenog kontejnera, a predajnik je instaliran na sredini horizontalne linije visoke i niske prirubnice zapečaćenog kontejnera, kao što je prikazano na slici ispod.
Uz pretpostavku ρsrednjeje gustina medija=1.5, ρ0je gustina silikonskog ulja=0.93, H0je srednji domet (0-5m), H1 = 2m, H2= 3m, pronađite domet predajnika.
Rješenje: Opseg: ΔP=ρsrednje × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Visoki-pritisak na strani pritiska na nivou vazduha: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9,8×-2=-18.228Kpa Niski-pritisak na strani pritiska praznog nivoa tečnosti: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9.8×3=27.342Kpa Razlika pritiska na praznom nivou tečnosti: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa Razlika u pritisku na punom nivou tečnosti {3}P Razlika u pritisku na punom nivou tečnosti: ΔP Razlika u pritisku na nivou tečnosti: ΔP ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Raspon predajnika: -45,57 do 27,93 Kpa
C: Predajnik diferencijalnog pritiska s dvostrukom{0}}prirubnicom instaliran je iznad horizontalne linije gornje-prirubnice zatvorenog kontejnera, kao što je prikazano na donjoj slici.
Uz pretpostavku ρsrednjeje gustina medija=1.5, ρ0je gustina silikonskog ulja=0.93, H0je srednji domet (0-5m), H1 = 6m, H2= 1m, pronađite domet predajnika.
Rješenje: domet
ΔP = ρsrednje × g × H0= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Visoki-pritisak nivoa vazduha na strani pritiska: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9,8×-6=-54.684Kpa Nizak-pritisak na strani pritiska praznog nivoa tečnosti: P(-)=ρ0×g×(-H2)=0.93×9.8×-1=-9.114Kpa Razlika u pritisku na praznom nivou tečnosti: ΔP=P(+)-P(-)=-54.684-}(-7Kpa razlika u pritisku na punom nivou tečnosti: 7 Kpa). ΔP=Razlika pritiska nivoa prazne tečnosti ΔP+vrijednost opsega ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Opseg predajnika: -45,57 do 27,93Kpa
Zaključak: Iz gornjih proračuna može se zaključiti da su domet i pomak nulte-tačke dvoprirubnog predajnika nivoa isti bez obzira na lokaciju ugradnje. U stvarnoj instalaciji preporučuje se prva metoda instalacije. Druge dvije metode su sklone povratnom toku silikonskog ulja, što uzrokuje ispupčenje dijafragme i oštećenje predajnika.
Mjere opreza pri instalaciji
Manometri nivoa diferencijalnog pritiska su trenutno najrasprostranjeniji tip instrumenta za merenje nivoa. Zbog zahtjeva procesa i ponekad ekonomskih razloga kao što je ušteda na materijalu cijevi koji provodi pritisak, mjerači diferencijalnog tlaka se često instaliraju u teškim radnim uvjetima. Ispravna instalacija mjerača nivoa i cijevi za{3}}provodenje pritiska direktno utiče na tačnost njenog mjerenja.
Da bi se postigla optimalna instalacija, potrebno je poduzeti sljedeće mjere opreza:
1. Spriječite direktan kontakt predajnika sa korozivnim ili pregrijanim izmjerenim medijima;
2. Spriječite nakupljanje ostataka u cijevi koja provodi pritisak;
3. Cijev koja provodi pritisak{1}}treba da bude što je moguće kraća;
4. Glava stuba tečnosti u obe cevi koje provode pritisak{1}}treba da bude uravnotežena;
5. Cijev koja provodi pritisak{1}} treba biti instalirana na lokaciji sa minimalnim temperaturnim gradijentom i fluktuacijama vlažnosti, bez udara i vibracija.
Za smanjenje grešaka mogu se koristiti sljedeće metode:
1. Cijev koja provodi pritisak -treba da bude što kraća;
2. Prilikom mjerenja tečnosti ili pare, cijev koja provodi pritisak- treba biti povezana prema gore na procesni cjevovod, sa nagibom ne manjim od 1/12;
3. Za mjerenja plina, cijev koja provodi pritisak- treba da bude povezana prema dolje na procesni cjevovod, sa nagibom ne manjim od 1/12;
4. Raspored cijevi koje provode pritisak-tečnosti treba izbjegavati visoke tačke, a raspored cijevi koje provode pritisak{2}} plina treba izbjegavati niske tačke;
5. Obje cijevi koje -provode pod pritiskom treba da budu na istoj temperaturi;
6. Da bi se izbjegli efekti trenja, prečnik cijevi koja provodi pritisak-treba biti dovoljno velik;
7. U cijevi koja provodi pritisak-napunjena tekućinom ne smije biti prisutan plin;
8. Kada koristite tečnost za izolaciju, nivoi tečnosti u obje cijevi koje provode pritisak-trebaju biti isti.
Analiza uobičajenih grešaka
1. Velike fluktuacije nivoa tečnosti
* Velike fluktuacije u medijumu ili jaka isparavanja;
* Začepljenje gornje ili donje potisne{0}}vodne cijevi;
* Oštećenje kapilarne cijevi koje uzrokuje srednje curenje;
* Oštećenje dijafragme;
* Previsoka temperatura praćenja toplote.
2. Nema promjena na displeju: izlazni ventil nije otvoren ili je tlačni vod blokiran; prisilni signal se ne poništava; ploča je neispravna ili oštećena; dijafragma je oštećena; pozitivne i negativne kapilare se istovremeno stisnu, uzrokujući blokadu ili oštećenje cjevovoda.
3. Maksimalna (minimalna) indikacija: Izolaciona tekućina na strani niskog-pritiska (strani visokog-pritiska) curi; dijafragma je oštećena; kapilara je oštećena; tlačni ventil na strani niskog-pritiska (strani visokog-pritiska) nije otvoren ili je blokiran.
4. Indikacija previsoka (prenizak): ventil za pritisak na strani niskog-pritiska (strani visokog-pritiska) nije dovoljno otvoren; čep za ventilaciju curi; migracija instrumenta nije precizno izračunata, konfiguracija nije ispravno podešena ili instrument nije pravilno kalibriran.
5. Nema indikacije: signalna linija je labava ili ima lošu vezu; pregorio je osigurač; sigurnosna barijera je oštećena; ploča je oštećena.
