برنامه های کاربردی فرستنده DP

برنامه های کاربردی فرستنده DP چیست؟

ترکیب دو پورت فشار دیفرانسیل، فرستنده DP را به عنوان یک دستگاه اندازه گیری فشار بسیار متنوع می کند.

این یک ابزار ممکن است برای اندازه گیری اختلاف فشار، فشارهای مثبت (گیج)، فشارهای منفی (خلاء) و حتی فشارهای مطلق، فقط با اتصال متفاوت پورت های حسگر “بالا” و “کم” استفاده شود.

در هر فرستنده DP، باید وسیله ای برای اتصال پورت های سنجش فشار فرستنده به نقاط در یک فرآیند وجود داشته باشد

لوله های فلزی یا پلاستیکی (یا لوله ها) به خوبی برای این منظور کار می کنند و معمولاً خطوط ضربه ای یا خطوط اندازه گیری یا خطوط حسگر نامیده می شوند.

این معادل سیم های آزمایشی است که برای اتصال ولت متر به نقاطی در مدار برای اندازه گیری ولتاژ استفاده می شود.

معمولاً، این لوله ها با استفاده از اتصالات فشرده سازی به فرستنده و فرآیند متصل می شوند که امکان قطع و وصل نسبتا آسان لوله ها را فراهم می کند.

اندازه گیری گرفتگی رگ فرآیند

ممکن است از فرستنده DP برای اندازه گیری اختلاف فشار واقعی در یک ظرف فرآیند مانند فیلتر، مبدل حرارتی یا راکتور شیمیایی استفاده کنیم.

تصویر زیر نشان می دهد که چگونه یک فرستنده فشار دیفرانسیل ممکن است برای اندازه گیری گرفتگی فیلتر آب استفاده شود:

کلاس

توجه کنید که چگونه قسمت بالای فرستنده DP به سمت بالادست فیلتر و سمت پایین فرستنده به سمت پایین دست فیلتر وصل می شود.

به این ترتیب، افزایش گرفتگی فیلتر منجر به افزایش خروجی فرستنده می شود.

از آنجایی که دیافراگم حسگر فشار داخلی فرستنده فقط به اختلاف فشار بین پورت های “بالا” و “پایین” پاسخ می دهد، فشار موجود در فیلتر و لوله نسبت به جو کاملاً به سیگنال خروجی فرستنده بی ربط است.

فیلتر ممکن است با فشار خط ۱۰ PSI یا ۱۰۰۰۰ PSI کار کند – تنها متغیری که فرستنده DP اندازه گیری می کند افت فشار در فیلتر است.

اگر سمت بالادست ۱۰ PSI و سمت پایین دست ۹ PSI باشد، فشار دیفرانسیل ۱ PSI خواهد بود (گاهی اوقات به عنوان PSID، “D” برای دیفرانسیل نشان داده می شود).

اگر فشار بالادست ۱۰۰۰۰ PSI و فشار پایین دست ۹۹۹۹ PSI باشد، فرستنده DP همچنان فشار تفاضلی فقط ۱ PSID را مشاهده خواهد کرد.

به همین ترتیب، تکنسین فرستنده DP روی میز کار می تواند از فشار هوای دقیق فقط ۱ PSI استفاده کند (که در درگاه “بالا” اعمال می شود و درگاه “کم” به اتمسفر تخلیه می شود) تا هر یک از این موارد واقعی را شبیه سازی کند.

-شرایط جهانی فرستنده DP به سادگی نمی تواند تفاوت بین این سه سناریو را تشخیص دهد، همچنین اگر هدف آن صرفاً اندازه گیری فشار دیفرانسیل باشد، نباید بتواند تفاوت را تشخیص دهد.

اندازه گیری فشار گیج مثبت

ابزارهای DP همچنین ممکن است در صورت نیاز به عنوان ابزار فشار سنج ساده عمل کنند و به فشارهای بیش از اتمسفر پاسخ دهند.

اگر ما به سادگی سمت “بالا” یک ابزار DP را با استفاده از یک لوله ضربه ای به یک ظرف فرآیند متصل کنیم، در حالی که سمت “پایین” را به اتمسفر تخلیه کنیم، ابزار هرگونه فشار مثبت در ظرف را به عنوان اختلاف مثبت بین ظرف تفسیر می کند. و جو:

کلاس

اگرچه این ممکن است به نظر هدر دادن توانایی های فرستنده باشد

(چرا فقط از یک فرستنده فشار گیج ساده تر فقط با یک پورت استفاده نکنیم؟)، در واقع یک برنامه بسیار رایج برای DP است.

فرستنده ها این استفاده از یک دستگاه دیفرانسیل ممکن است در واقع “ضایع” نباشد اگر کاربردهای دیفرانسیل واقعی در همان مرکز برای آن فرستنده فشار وجود داشته باشد،

به این معنی که به جای دو فرستنده یدکی، فقط یک فرستنده یدکی باید در انبار تاسیسات ذخیره شود (یکی از هر نوع).

بیشترین دستگاه DP نسخه‌های “فشار سنج” ابزارهای دیفرانسیل خود را ارائه می‌دهند، با درگاه کناری “بالا” برای اتصال به یک خط ضربه و سمت “پایین” عنصر حسگر که با آن پوشانده شده است.

یک فلنج با تهویه ویژه که به طور موثر همان عملکردی را که در مثال بالا می بینیم را با هزینه کمی کمتر انجام می دهد.

عکسی نزدیک از فرستنده فشار سنج Rosemount مدل ۱۱۵۱GP، فلنج بدون پورت را در سمت “پایین” ماژول سنجش فشار نشان می دهد.

فقط سمت “بالا” حسگر مکانی برای اتصال یک خط ضربه دارد:

نگاهی دقیق تر به این فلنج، دریچه ای را در نزدیکی پایین نشان می دهد و اطمینان حاصل می کند که سمت “کم” کپسول حسگر فشار همیشه فشار محیط (اتمسفر) را حس می کند:

اندازه گیری فشار مطلق

فشار مطلق به عنوان تفاوت بین فشار سیال معین و خلاء کامل تعریف می شود، برخلاف فشار گیج که تفاوت بین فشار سیال و فشار هوای جو است.

ممکن است یک فشار مطلق ایجاد کنیم ابزار سنجش با گرفتن یک ابزار DP و مهر و موم کردن سمت “کم” عنصر حسگر فشار آن در اتصال به یک محفظه خلاء. به این ترتیب، هر فشاری بیشتر از خلاء کامل به عنوان یک اختلاف مثبت ثبت می شود:

اکثر فرستنده‌های فشار مطلق شبیه انطباق‌های “فشار سنج” فرستنده‌های DP هستند، و تنها یک پورت برای اتصال یک خط ضربه در دسترس است.

برخلاف فرستنده های فشار گیج، فرستنده های فشار مطلق سوراخ های هواگیری در طرف های “کم” خود ندارند.

سمت “کم” یک فرستنده فشار مطلق باید یک خلاء مهر و موم شده باشد تا فشار سیال سمت “بالا” را به صورت مطلق اندازه گیری کند.

اندازه گیری فشار مطلق برای انواع کاربردهای فرآیند، از جمله کنترل نقطه جوش و اندازه گیری جریان جرم گازها مهم است.

دمای جوش هر مایع تابعی از فشار مطلقی است که تجربه می‌کند، و در کاربردهایی که دمای جوش باید دقیقاً کنترل شود تا به نتیجه معینی برسد (مثلاً تقطیر نفت خام در خلاء) بهترین نوع اندازه‌گیری فشار.

برای استفاده از مطلق هنگام محاسبه سرعت جریان جرمی گازها در یک لوله، رابطه بین حجم و تعداد مولکولی تابعی از دما و فشار (هر دو مطلق) است.

اندازه گیری خلاء

همان اصل اتصال یک پورت یک دستگاه DP به یک فرآیند و تهویه دیگری به عنوان وسیله ای برای اندازه گیری خلاء (فشارهای کمتر از اتمسفر) کار می کند.

تنها کاری که باید انجام دهیم این است که سمت “کم” را به فرآیند خلاء متصل کنیم و سمت “بالا” را به اتمسفر تخلیه کنیم:

هر فشاری در مخزن فرآیند کمتر از اتمسفر باشد به فرستنده DP به عنوان اختلاف مثبت ثبت می شود (با فیگ بزرگتر از پلو). بنابراین، هرچه خلاء در ظرف فرآیند قوی‌تر باشد،

سیگنال خروجی توسط فرستنده بیشتر می‌شود.

این عبارت آخر شایسته برخی شرایط است

به روشی که سال ها پیش فرستنده های پنوماتیک و الکترونیکی آنالوگ طراحی می شوند.

تنها راه برای به دست آوردن سیگنال افزایشی از ابزار DP اطمینان از افزایش فشار پورت “بالا” نسبت به فشار پورت “کم” بود. (یا برعکس، برای اطمینان از کاهش فشار پورت «کم» نسبت به فشار جانبی «بالا»).

اما، با ظهور فناوری الکترونیک دیجیتال، برنامه ریزی یک ابزار DP با محدوده منفی، به عنوان مثال ۰ تا ۱۰ PSI، نسبتاً آسان شد.

به این ترتیب، کاهش فشار که توسط فرستنده تفسیر می‌شود، سیگنال خروجی فزاینده‌ای ایجاد می‌کند.

به ندرت فرستنده فشار به این شکل کالیبره شده است، اما به خاطر داشته باشید که امکان پذیر است.

این امکان استفاده از یک فرستنده فشار معمولی “گیج” (که در آن پورت “بالا” به مخزن فرآیند متصل می شود و پورت “پایین” همیشه به واسطه فلنج مخصوص روی دستگاه به اتمسفر تخلیه می شود) به عنوان ابزار خلاء را باز می کند.

. اگر به فرستنده فشار گیج یک بازه کالیبراسیون منفی داده شود،

هر کاهش فشاری که در درگاه “بالا” مشاهده شود، سیگنال خروجی فزاینده ای ایجاد می کند.

اعتبار: Tony R. Kuphaldt – Creative Commons Attribution 4.0 License

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.