Posun nuly snímače diferenčního tlaku

Migrace nulového-bodu, známá také jako posun nulového-bodu, je technické opatření přijaté k překonání odchylky nulového-bodu způsobeného během instalace hladinoměrů rozdílu tlaku v důsledku nesouososti mezi tlakovým kohoutem vysílače a tlakovým kohoutem nádoby nebo implementací izolačních opatření.

Během instalace přístroje, z důvodů, jako je místo instalace zařízení a snadná údržba a obsluha procesním personálem, nemusí být převodník vždy ve stejné horizontální rovině jako tlakový kohout. Dále, pokud je měřeným médiem vysoce korozivní nebo viskózní kapalina, nemůže být přímo zavedena do převodníku; musí být instalována nádrž na izolační kapalinu pro přenos signálu tlaku a zabránění korozi měřeného přístroje. V takových případech je třeba zvážit vliv měřeného média a sloupce izolační kapaliny na údaj na tlakoměru. Aby se eliminoval vliv místa instalace nebo izolační kapaliny na údaj na tlakoměru, je nutná migrace nulového bodu-. Při použití převodníků diferenciálního tlaku je třeba věnovat pozornost dostupnému rozsahu, včetně migrace silikonového oleje, zejména u převodníků rozdílu tlaku malého-rozsahu. Migraci s nulovým{7}}bodem lze rozdělit do tří hlavních kategorií: žádná migrace, negativní migrace a pozitivní migrace.

Pracovní princip

Při použití diferenciálního tlakoměru k měření hladiny kapaliny je posun nulového- bodu obecně problémem kvůli různým místům instalace. Existují tři scénáře: žádný posun, pozitivní posun a negativní posun.

Žádný posun (nízkotlaká odbočovací linka-je prázdná)

U uzavřené skladovací nádrže nebo reakční nádoby nechť je spodní tlak P, tlak nad hladinou kapaliny P³a výška hladiny kapaliny je H, pak máme: P=P³ + Hpg

Kde: p je hustota média a g je gravitační zrychlení.

ΔP=P - P³=Hpg

Obvykle je známa hustota měřeného média. Rozdíl tlaků ΔP je přímo úměrný výšce hladiny kapaliny H; měřením tlakového rozdílu lze určit výšku hladiny kapaliny.

Pozitivní migrace (níz

Negativní migrace

Když je měřená nádoba otevřená, tlak plynné fáze je atmosférický tlak. Podtlaková komora diferenčního tlakoměru může být odvětrána do atmosféry a tlakoměr může být také použit pro měření hladiny kapaliny. Pokud je nádoba uzavřena, podtlaková komora diferenčního tlakoměru musí být připojena k plynné fázi nádoby.

Příklad bez migrace:

Diferenční tlakoměry měří tlak rozdílem tlaku generovaného mezi kapalinou a přetlakovou a podtlakovou komorou převodníku. Pokud jsou přetlakové a podtlakové komory vysílače a tlakový odběrný bod nádoby ve stejné horizontální rovině, když H=0, ΔP=0; tj. ΔP=Ppozitivní-Pnegativní=ρgH a tlak se bude lineárně měnit se zvyšováním hladiny kapaliny.

Pokud je hustota kapaliny v zásobní nádrži 1,2 a hladina kapaliny kolísá v rozsahu 0-4m, vypočítejte dosah vysílače.

Řešení: Podle vzorce: ΔP=Ppozitivní - Pneumonie=ρgH

Na plné úrovni: P1=1.2 × 9,8 × 4=47.06 kPa

Na prázdné úrovni: P1=1.2 × 9,8 × 0=0 kPa

Při plné i prázdné hladině: P2=0 kPa

Rozsah vysílače je: 0-47,06 kPa

Příklad pozitivní migrace:

Když je převodník diferenčního tlaku v poloze h pod referenční rovinou hladiny kapaliny, je nutná pozitivní migrace.

Pokud je hustota kapaliny v zásobní nádrži 1,2 a hladina kapaliny H kolísá v rozmezí 0-4 m, přičemž h je 1 m, vypočítejte dosah vysílače.

Řešení: Podle vzorce: ΔP=Ppozitivní - Pneumonie=ρgH

Nízkotlaká -strana P2: Protože je otevřena atmosféře, předpokládá se, že je 0.

Strana vysokého-tlaku P1: P1=ρg(H + h)

Při plné hladině kapaliny: P1=1.2 × 9,8 × (4 + 1)=58.8 kPa

Při hladině prázdné kapaliny: P1=1.2 × 9,8 × (0 + 1)=11.76 kPa

Dosah vysílače je: 11.76 - 58.8 kPa

Závěr: Důvodem migrace kladného nulového bodu- tohoto převodníku je to, že i když je hladina kapaliny 0, stále je na přetlakovou stranu převodníku tlak hladiny kapaliny 11,76 kPa.

Příklad negativní migrace:

V systému měření hladiny kapaliny znázorněném na obrázku není vodicí trubice tlaku v plynné fázi naplněna plynem, ale kondenzátem (jehož hustota je přibližně stejná jako hustota vody v nádobě).

Pokud je hustota vody v zásobní nádrži 1,0, hladina kapaliny H kolísá v rozmezí 0-2m a H0 je 2,5m, vypočítejte dosah vysílače.

Řešení: Podle vzorce: ΔP=Ppozitivní - Pneumonie=ρgH

Nízko{0}}tlaká strana P2: P2=ρgH0

Strana vysokého-tlaku P1: P1=ρgH

Nízkotlaká-strana na plné úrovni: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa

Nízkotlaká-strana na prázdné úrovni: P2=1.0 × 9,8 × 2.5=24.5 kPa

Strana vysokého-tlaku na plné úrovni: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa

Strana vysokého-tlaku na prázdné úrovni: P1=1.0 × 9,8 × 2=19.6 kPa =1.0 × 9,8 × 0=0 kPa

Podle vzorce: ΔP=P_pozitivní - P_negativní

Při plné hladině: ΔP=19.6 - 24.5=-4.9 kPa

Na prázdné hladině: ΔP=0 - 24.5=-24.5 kPa

Rozsah vysílače je: -24,5 až -4,9 kPa

Závěr: Důvodem záporné migrace nulového bodu{0}} tohoto převodníku je to, že když je hladina kapaliny 0, na podtlakovou stranu převodníku stále působí tlak hladiny kapaliny -24,5 kPa.

Shrnutí: Když je hladina kapaliny 0, pokud ΔP > 0, vysílač potřebuje pozitivní migraci; pokud ΔP < 0, vysílač potřebuje zápornou migraci; pokud ΔP=0, není migrace nutná.

Vliv místa instalace převodníku na hladinu kapaliny

Odpověď: Dvoupřírubový měřič hladiny je nainstalován pod vodorovnou čarou spodní příruby uzavřeného kontejneru a vysílač je nainstalován pod vodorovnou čarou spodní příruby uzavřeného kontejneru, jak je znázorněno na obrázku níže.

Za předpokladu ρ_středníje hustota média=1.5, ρ₀je hustota silikonového oleje=0.93, H₀je střední dosah (0-5m), H₁ = 1m, H₂= 6m, zjistěte dosah vysílače.

Řešení:

Rozsah: ΔP=ρ_střední × g × H₀= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa

Tlak prázdné hladiny kapaliny na vysokotlaké-straně: P(+)=ρ₀ × g × H₁= 0.93 × 9,8 × 1=9.114 kPa

Nízkotlaká-strana tlaku prázdné hladiny kapaliny: P(-)=ρ₀ × g × H₂= 0.93 × 9,8 × 6=54.684 kPa

Rozdíl tlaku na hladině prázdné kapaliny: ΔP=P(+) - P(-)=9. 114 - 54.684=-45.57 kPa Rozdíl tlaku na plné hladině: ΔP=Rozdíl tlaku na prázdné hladině ΔP + Hodnota rozsahu ΔP=-45.57 + 73.5=27.93 kPa Rozsah vysílače: -45,57 kPa 27,5

B: Dvoupřírubový měřič hladiny je instalován uprostřed vodorovné čáry příruby uzavřeného kontejneru a vysílač je instalován uprostřed vodorovné čáry horní a dolní příruby uzavřeného kontejneru, jak je znázorněno na obrázku níže.

Za předpokladu ρ_středníje hustota média=1.5, ρ₀je hustota silikonového oleje=0.93, H₀je střední dosah (0-5m), H₁ = 2m, H₂= 3m, zjistěte dosah vysílače.

Řešení: Rozsah: ΔP=ρ_střední × g × H₀= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Vysoký-tlak hladiny vzduchu na tlakové straně: P(+)=ρ0×g×-H1=0.93×9,8×-2=-18.228Kpa Nízká-tlak na tlakové straně prázdné hladiny kapaliny: P(-)=ρ0×g×H2=0.93×9,8×3=27.342Kpa Rozdíl tlaku na hladině prázdné kapaliny: ΔP=P(+)-P(-)=-18.228-27.342=-45.57Kpa Rozdíl tlaku při plné hladině kapaliny{2}rozdíl prázdná kapalina: Δ3}rozsah hladiny kapaliny: ΔP+P ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa rozsah vysílače: -45,57 až 27,93 kPa

C: Dvoupřírubový převodník rozdílu tlaku je instalován nad vodorovnou čarou horní-příruby utěsněného kontejneru, jak je znázorněno na obrázku níže.

Za předpokladu ρ_středníje hustota média=1.5, ρ₀je hustota silikonového oleje=0.93, H₀je střední dosah (0-5m), H₁ = 6m, H₂= 1m, zjistěte dosah vysílače.

Řešení: Rozsah

ΔP = ρ_střední × g × H₀= 1.5 × 9,8 × 5=73.5 kPa Vysoký-tlak hladiny vzduchu na tlakové straně: P(+)=ρ0×g×(-H1)=0.93×9,8×-6=-54.684Kpa Nízká-tlak na tlakové straně prázdné kapaliny: P(-)=ρ0×g×(-H2)=0.93×9,8×-1=-9.114Kpa Tlakový rozdíl na hladině prázdné kapaliny: ΔP=P(+)-P(-)=-54.684-(rozdíl tlaku při plné hladině Kpa{1: ΔP=rozdíl tlaku hladiny prázdné kapaliny ΔP+hodnota rozsahu ΔP=-45.57+73.5=27.93Kpa Rozsah vysílače: -45,57 až 27,93 kPa

Závěr: Z výše uvedených výpočtů lze vyvodit závěr, že dosah a nulový-posun bodu dvou-přírubového vysílače hladiny jsou stejné bez ohledu na místo jeho instalace. Při skutečné instalaci se doporučuje první způsob instalace. Další dvě metody jsou náchylné ke zpětnému toku silikonového oleje, což způsobuje vyboulení membrány a poškození vysílače.

Bezpečnostní opatření při instalaci

Diferenční tlakoměry jsou v současnosti nejpoužívanějším typem přístroje pro měření hladiny. Kvůli procesním požadavkům a někdy i ekonomickým důvodům, jako je úspora materiálu na vedení tlakového-potrubí, se tlakoměry diferenčního tlaku často instalují v náročných pracovních podmínkách. Správná instalace hladinoměru a tlakového-vodidla přímo ovlivňuje přesnost jeho měření.

Pro dosažení optimální instalace je třeba dodržovat následující opatření:

1. Zabraňte přímému kontaktu převodníku s korozivními nebo přehřátými měřenými médii;

2. Zabraňte hromadění zbytků v tlakovém-trubku;

3. Tlaková-trubka by měla být co nejkratší;

4. Hlava kapalinového sloupce v obou tlakových-potrubích by měla být vyvážená;

5. Tlakové-vodivé potrubí by mělo být instalováno v místě s minimálními teplotními gradienty a kolísáním vlhkosti, bez nárazů a vibrací.

Ke snížení chyb lze použít následující metody:

1. Tlaková-trubka by měla být co nejkratší;

2. Při měření kapalin nebo páry by měla být tlaková-trubka připojena směrem nahoru k procesnímu potrubí se sklonem ne menším než 1/12;

3. Pro měření plynu by měla být tlaková-trubka připojena směrem dolů k procesnímu potrubí se sklonem nejméně 1/12;

4. Uspořádání potrubí vedoucího tlak-kapaliny by se mělo vyhýbat vysokým bodům a uspořádání potrubí vedoucího tlaku-plynu by mělo zabránit nízkým bodům;

5. Obě tlakové-trubky by měly být udržovány na stejné teplotě;

6. Aby se zabránilo účinkům tření, měl by být průměr tlakové-trubky dostatečně velký;

7. V tlakovém-vodivém potrubí naplněném kapalinou by neměl být přítomen žádný plyn;

8. Při použití izolační kapaliny by hladiny kapaliny v obou tlakových-trubkách měly být stejné.

Analýza běžných poruch

1. Velké kolísání hladiny kapaliny

* Velké kolísání středního nebo silného odpařování;

* Zablokování horního nebo spodního tlakového-potrubí;

* Poškození kapiláry způsobující únik média;

* Poškození membrány;

* Nadměrná teplota doprovodného otápění.

2. Žádná změna na displeji: Výstupní ventil není otevřený nebo je tlakové potrubí zablokované; vynucený signál není zrušen; obvodová deska je vadná nebo poškozená; membrána je poškozená; pozitivní a negativní kapiláry jsou současně stlačeny, což způsobí ucpání nebo poškození potrubí.

3. Indikace maxima (minimum): Izolační kapalina na straně nízkého-tlaku (strana vysokého-tlaku) uniká; membrána je poškozená; kapilára je poškozena; tlakový ventil na straně nízkého-tlaku (strana vysokého-tlaku) není otevřen nebo je zablokovaný.

4. Indikace příliš vysoká (příliš nízká): Tlakový ventil na straně nízkého-tlaku (strana vysokého-tlaku) není dostatečně otevřený; ventilační zátka netěsní; migrace přístroje není přesně vypočítána, konfigurace není správně nastavena nebo přístroj není správně zkalibrován.

5. Žádná indikace: Signální vedení je uvolněné nebo má špatné spojení; je spálená pojistka napájení; bezpečnostní zábrana je poškozena; obvodová deska je poškozená.