تأثیر دما و فشار بر اندازه‌گیری سطح

تأثیر دما و فشار بر اندازه‌گیری سطح چیست؟

اندازه گیری سطح سیستم هایی که از فشار دیفرانسیل ΔP به عنوان روش سنجش استفاده می کنند، طبیعتاً تحت تأثیر دما و فشار هستند.

به یاد بیاورید که ارتفاع اندازه گیری شده H یک ستون مایع با فشار P اعمال شده در پایه ستون نسبت مستقیم دارد و با چگالی ρ مایع نسبت معکوس دارد.

H α P/ρ

چگالی (جرم در واحد حجم) مایع یا گاز با دمای آن نسبت معکوس دارد.

ρ α ۱/T

بنابراین، برای هر مقدار معینی از مایع در یک ظرف، فشار P اعمال شده در پایه ثابت می ماند، اما ارتفاع به طور مستقیم با
تغییر می کند.

دما.

H α T

سناریوی زیر را در نظر بگیرید. مقدار معینی از مایع در یک ظرف [شکل (a)] در معرض دمای بالاتر فرآیند قرار می گیرد [شکل (b)].

از آنجایی که مقدار (جرم) مایع از شکل (الف) به (ب) تغییر نمی کند، فشار وارد شده به پایه ظرف و ارتفاع مشخص شده تغییر نکرده است. مایع تغییر نمی کند. با این حال، حجم اشغال شده توسط مایع افزایش یافته است و بنابراین ارتفاع واقعی افزایش یافته است.

سناریوی شکل بالا یک اتفاق رایج در عملیات کارخانه است. فرستنده سطحی را در نظر بگیرید که برای خواندن صحیح در ۷۵ درجه سانتیگراد کالیبره شده است.

اگر دمای فرآیند به ۹۰ درجه سانتیگراد افزایش یابد، سطح واقعی بالاتر از آنچه نشان داده شده است.

دما خطا همچنین می تواند در سیستم های مرطوب پا رخ دهد (شکل ج).

اگر پایه مرجع و پایه متغیر در همان دمایی هستند که فرستنده سطح (LT) برای آن کالیبره شده است، سیستم به طور دقیق سطح مایع را اندازه گیری می کند. با این حال، با افزایش دمای فرآیند، سطح واقعی سیال فرآیند افزایش می‌یابد (همانطور که قبلاً بحث شد)، در حالی که اندازه‌گیری نشان‌داده‌شده بدون تغییر باقی می‌ماند.

اگر پایه مرجع و پایه متغیر (حسگر) در دماهای مختلف باشند، خطاهای بیشتری ممکن است رخ دهد. با افزایش دمای پایه مرجع مرطوب بالاتر از پایه متغیر (فرایند)، نشانگر سطح خطای مثبت (بالا) افزایشی خواهد داشت.

به عنوان مثال، تغییرات دما را در اطراف مخزن ذخیره مایع با پایه مرطوب در نظر بگیرید. با کاهش دما و خنک شدن پایه مرطوب، چگالی مایع داخل آن افزایش می‌یابد، در حالی که دمای مخزن عملاً بدون تغییر باقی می‌ماند (به دلیل حجم بسیار بیشتر و اتصال به فرآیند).

در نتیجه فشار پای مرجع افزایش می یابد و سطح نشان داده شده کاهش می یابد. اگر برای سیستم خاموش کردن برای اندازه گیری سطح دیگ بخار اتفاق بیفتد، حتی می تواند منجر به قطع غیر ضروری راکتور در سطح پایین دیگ شود. با این حال، در این شرایط ممکن است از سفرهای سطح بالا جلوگیری شود. در یک حالت شدید، پای خیس ممکن است یخ بزند و طرح اندازه گیری را کاملاً باطل کند، اما می توان به راحتی با گرمایش ردیابی از آن جلوگیری کرد.

نشان‌دهنده سطح بالای کاذب می‌تواند ناشی از افزایش دمای پای خیس، حباب‌های گاز یا بخار یا تخلیه پای خیس باشد.

سطح مخزن اندازه گیری شده بالا، با سطح واقعی پایین بودن خطرناک، ممکن است از فعال شدن یک سیستم ایمنی در مقدار کم پارامتر سفر جلوگیری کند.

سطح واقعی ممکن است حتی به اندازه ای پایین بیاید که باعث ایجاد حفره پمپ هایی شود که مکش را از مخزن می گیرند یا گاز را به داخل پمپ ها وارد می کنند و منجر به قفل شدن گاز و کاهش یا کاهش می شود. بدون شرایط جریان اگر پمپ‌ها با سیستم ایمنی مرتبط باشند، می‌تواند منجر به اختلالات احتمالی سیستم ایمنی و افزایش احتمال آسیب ناشی از سوخت.

اثر فشار بر اندازه‌گیری سطح

اندازه گیری سطح سیستم هایی که از فشار دیفرانسیل ΔP به عنوان روش سنجش استفاده می کنند، تحت تاثیر فشار نیز قرار می گیرند، البته نه به همان میزان

دما.

دوباره ارتفاع اندازه گیری شده H یک ستون مایع با فشار P اعمال شده در پایه ستون توسط مایع نسبت مستقیم دارد و با چگالی ρ مایع نسبت معکوس دارد. :

H α P/ρ

چگالی (جرم در واحد حجم) مایع یا گاز به طور مستقیم با فرآیند یا فشار سیستم Ps متناسب است.

ρ α Ps

بنابراین، برای هر مقدار معینی از مایع در یک ظرف، فشار P (فشار مایع) وارد شده به پایه ظرف توسط مایع باقی می ماند

ثابت است، اما ارتفاع به طور معکوس با فشار فرآیند یا سیستم تغییر می کند.

H α ۱/Ps

بیشتر مایعات نسبتاً تراکم ناپذیر هستند و فشار فرآیند روی سطح تأثیر نمی گذارد مگر اینکه مقدار بخار قابل توجهی وجود داشته باشد.

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

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.