Millised paigaldusmeetodid on saadaval avatud atmosfääripaakide rõhuandurite jaoks ja millistele stsenaariumidele igaüks sobib?
Taseme mõõtmine atmosfääri avatud mahutites on sisuliselt hüdrostaatilise rõhu mõõtmine: vedelikusamba tekitatud rõhk on võrdeline vedeliku taseme kõrgusega. On kolm levinumat paigaldusmeetodit.
Alumine paigaldus paigaldab saatja paagi põhja või põhja lähedal asuvale küljele, kusjuures surveport on ühendatud otse paagi sees oleva keskkonnaga. See pakub lühimat rõhu ülekandeteed ja kiireimat reaktsiooni, mistõttu sobib see puhta ja madala viskoossusega vedelale kandjale.
Ülemine paigaldus sobib stsenaariumide jaoks, kus paagi põhjas oleva augu avamine on ebasoovitav või kus saatja tuleb isoleerida söövitavast keskkonnast; rõhu juhtimiseks on vaja varda- või kaablitüüpi sondi.
Kaablitüüpi välist paagi kinnitust kasutatakse tavaliselt siis, kui paak on juba kasutusel ja seda ei saa puurida või on hoolduseks raske juurde pääseda; mõõteseade paigaldatakse mahutist väljapoole ja ühendatakse paagi põhjaga ühendustoru kaudu. Nende meetodite põhilised kaalutlused on vedeliku omadused, paagi struktuur, mõõtepiirkond ja hooldusnõuded.
Kuidas valida varda- ja kaablitüüpi sondide vahel lahtise paagi pealmise puhul ning mida tuleks paigaldamisel tähele panna?
Varda tüüpi sondid sobivad suhteliselt lühikeste mõõtevahemike jaoks ja hea voolavusega söötmetele. Sondi ots peab hoidma paagi põhjast vähemalt 50 mm vahet, et vältida kokkupuudet, mis võib põhjustada mehaanilist pinget või mõõtmisvigu. Kaablitüüpi sonde kasutatakse suurte vahemike või sügavate mahutite jaoks. Nende painduv struktuur võimaldab sondil paagi kujuga sobivalt painduda, kuid paigaldamine peab tagama, et kaabel ei puutuks kokku paagi seina, sisemiste tugede ega segistitega. Paigaldusotsiku konstruktsioon on sama kriitiline: düüsi ava peaks eelistatavalt olema DN50 kuni DN150 ja selle kõrgus tuleks hoida 150 mm piires. Liiga pikk otsik loob sondi ümber lokaalse surnud tsooni, mis põhjustab mõõtmise viivitust või valekajasid.
Millised erinõuded kehtivad kaabel-tüüpi välispaagi kinnitusele?
Kaablitüüpi välise paagi kinnitus seab ühendustoru kaldele ranged nõuded, mis tavaliselt nõuavad vähemalt 1:10 kallet, et tagada toru täitumine söötmega ja kogunenud mullideta. Kui kalle on ebapiisav, tekivad ühendustorus kergesti õhutaskud, mille tõttu mõõdetud väärtus on madal või kõikub. Lisaks peaks ühendustoru olema võimalikult lühike ja sirge, minimaalse arvu põlvedega, et vältida ummistumist ja reageerimisviivitust.
Miks peab survestatud suletud mahutites taseme mõõtmiseks kasutama diferentsiaalrõhu mõõtmist?
Gaasifaasi rõhk suletud paagis ei ole atmosfäärirõhk. Kui ainult üksikmanomeetri rõhu saatjakasutatakse rõhu mõõtmiseks paagi põhjas, mõõdetud väärtus sisaldab gaasifaasi rõhku ega suuda iseseisvalt kajastada vedelikusamba hüdrostaatilist rõhku. Seetõttu tuleb kasutada diferentsiaalrõhu mõõtmist: saatja kõrgsurve pool ühendub paagi põhjas oleva vedelfaasi rõhukraaniga ja madalrõhu pool gaasifaasi ruumiga. Mõõdetud diferentsiaalrõhk on vedelikusamba hüdrostaatiline rõhk, millest saab tuletada taseme kõrguse.
Millised on põhinõuded diferentsiaalrõhu impulssliinide paigaldamisel?
Kõrgsurve poolne impulssliin juhitakse välja paagi alumisest osast ja madalrõhu pool paagi ülaosas asuvast gaasifaasi ruumist. Need kaks liini ühendatakse vastavalt saatja kõrg- ja madalrõhuportidega. Peamine väljakutse seisneb vedeliku oleku kontrollimises impulsiliinides. Horisontaalsed impulssliinid tuleb paigaldada kaldega: vedelike mõõtmisel kallake allapoole saatja poole; gaaside mõõtmisel kaldu ülespoole. Kalle peaks olema vähemalt 83 mm/m (ligikaudu 1:12). Selle nõude eesmärk on tagada liinide kondensaadi või gaasi loomulik väljavoolamine ettenähtud suunas, vältides liinidesse tekkivatest vedeliku- või gaasisammastest põhjustatud täiendavaid hüdrostaatilisi vigu. Aurukandjate puhul tuleks impulsstorudes hoida kondensaadivee tihendit ja saatja tuleks paigaldada rõhukraani alla, et kondensaat saaks loomulikul teel tagasi voolata.
Millistel juhtudel tuleks impulssliinide asemel kasutada diferentsiaalrõhu kapillaare?
Kui keskkond on viskoosne, kristalliseeruv, väga söövitav või külmumisohtlik, ähvardab impulssliini lahendus ummistumise, korrosiooni ja külmumise oht. Sellistel juhtudel tuleks valida diferentsiaalrõhu kapillaarid. Kapillaarid kasutavad impulsstorude asendamiseks silikoonõli või muu rõhuülekandevedelikuga täidetud kaugtihendeid, mis edastavad rõhu survekraanist saatja membraanile ja välistavad anduriga vahetult kokkupuutuva keskkonna korrosiooniohu.
Millised ettevaatusabinõud kehtivad diferentsiaalrõhu kapillaaride paigaldamisel?
Kapillaari painderaadius ei tohi olla väiksem kui 300 mm. Liigne painutamine võib takistada rõhuülekandevedeliku voolu ja pikendada süsteemi reaktsiooniaega. Koostu käsitsemisel ei tohi kapillaari kunagi kasutada kandekomponendina; mehaanilised kahjustused ebaõigest käsitsemisest võivad põhjustada rõhuülekandevedeliku leket. Kapillaar peab olema kindlalt kinnitatud, et vältida vibratsioonist tingitud väsimuskahjustusi. Kui saatja paigaldusasendi ja rõhukraani vahel on kõrguste erinevus, tekitab kapillaaris oleva rõhuülekandevedeliku staatiline kõrgus täiendava nulli nihke. See nihe tuleb enne saatja kasutuselevõttu nullkompensatsiooni abil kõrvaldada.
Kuidas tuleks protsessimembraani paigaldamise ajal kaitsta?
Protsessi diafragma on saatja kõige haavatavam osa, mille paksus on tavaliselt mõni kümnendik millimeetrit. Igasugune kokkupuude kõva või terava esemega paigaldamise ajal võib põhjustada pöördumatut süvendit või perforatsiooni, mille tulemuseks on saatja püsiva rikke. Survekraanil olevad purud tuleb enne paigaldamist hoolikalt eemaldada. Impulssliinide ühendamisel ei tohiks tihendustäiteainetena kasutada kiudmaterjale, näiteks kanepit, kuna kiud võivad membraani ümber mähkida. Auru või kõrge temperatuuriga keskkonna mõõtmisel tuleks temperatuur langetada impulssjuhtmete või jahutusradiaatorite kaudu saatja lubatud vahemikku. Vältida tuleks diafragma otsest kokkupuudet kõrge temperatuuriga auruga.
Miks tuleks elektrijuhtmed paigaldada suunaga allapoole?
Saatja elektriline korpus on tavaliselt teatud määral kaitstud sissetungimise eest, kuid kaabli sisendaugud ja kaablisisendid on peamised niiskuse sissetungimise teed. Elektriühenduse pordi paigaldamine allapoole võimaldab kaablil moodustada tilkumissilmuse, nii et vihm või kondensaat voolab mööda kaabli kesta alla ja tilgub maha, mitte ei vaju korpusesse. Kaabli sisestusavad tuleb tihendada hermeetiku või spetsiaalsete tihendusliitmikega. Välis- või niiskes keskkonnas mõjutab see meede otseselt saatja pikaajalist töökindlust.
Miks tekib pärast saatja paigaldamist nulli nihe?
Saatjad kalibreeritakse tavaliselt tehases kindlas paigaldusasendis, kusjuures nullviide vastab membraani jõu tasakaalule horisontaalasendis. Kuid välipaigaldamise ajal erineb saatja paigaldussuund sageli tehase kalibreerimise asendist. Manomeetri rõhuandurite puhul, kui membraani tasapind kaldub vertikaalsest olekust kõrvale, muutub anduri sisemistele liikuvatele osadele mõjuv gravitatsioonikomponent, mis tekitab väikese nulli nihke. Sestdiferentsiaalrõhu saatjadkapillaarsüsteemide puhul on paigalduse orientatsiooni mõju rohkem väljendunud: kapillaaris oleva rõhu ülekandevedeliku staatiline kõrgus kantakse vahetult diferentsiaalrõhu signaalile. Iga 1-meetrise kõrguse erinevuse muutuse kohta saatja ja rõhukraani vahel tekib silikoonõli täitevedeliku jaoks, mille tihedus on umbes 1 g/cm³, täiendav nihe ligikaudu 0,1 baari.
Millistel tingimustel tuleks nullhüvitist teostada?
Nullkompenseerimine tuleb teostada pärast seda, kui saatja on mehhaaniliselt paigaldatud ja impulsstorud on söötmega täidetud, kuid enne protsessirõhu sisestamist (või kui kõrge ja madalrõhu pool on tasakaalustatud). Manomeetri rõhuandurite puhul veenduge, et diafragma oleks avatud atmosfäärile. Diferentsiaalrõhuandurite puhul avage võrdsustusventiil, et ühendada kõrg- ja madalrõhu pool, või veenduge, et vedelikutase mõlemas impulsitorus on samal kõrgusel. Kasutades pihuarvutit või saatja kohalikku nulli reguleerimise funktsiooni, kalibreerige vooluväljund nullväärtusele, mis vastab 4 mA-le.
Kas nullkompensatsioon võib asendada täisulatusliku kalibreerimise?
Ei. Nullkompensatsioon võib kõrvaldada ainult pideva nihke. See korrigeerib saatja väljundhälvet nullrõhul, kuid ei muuda anduri tunnuskõvera kallet. Seetõttu tuleks kõrgete täpsusnõuetega rakenduste puhul pärast paigaldamist teha ka madalama vahemiku väärtuse (LRV) reguleerimine, mitte lihtsalt nullnuppu vajutada. Täielik paigaldusjärgne kontroll peaks hõlmama ka impulssliinide lekkekontrolli ja reaktsiooni testimist: rakendage teadaolevat rõhku ja jälgige, kas saatja väljund reageerib lineaarselt ja kas tagasivoolu hüsterees on ühtlane.
Kas absoluutrõhuandurid nõuavad nullkompensatsiooni?
Absoluutse rõhuanduri nullpunkti viidatakse absoluutsele vaakumile. Kuna reprodutseeritavat absoluutvaakumi etalonväärtust ei saa tavaliselt väljal määrata, ei tohiks tavalist nulli reguleerida. Kui paigalduse orientatsiooni mõjusid on vaja korrigeerida, tuleks teadaoleva võrdlusrõhu kompenseerimiseks kasutada madalama vahemiku väärtuse (LRV) reguleerimisfunktsiooni.
Mida sisaldab täielik paigaldusjärgne vastuvõtu- ja kontrolliprotsess (PAQ)?
Täielik PAQ-protsess sisaldab: mehaanilise paigalduse kindluse, impulssliini kalde õige ja lekete puudumise kinnitamist; kinnitades, et elektrijuhtmestik on suunatud allapoole ja on korralikult suletud; nulli kompenseerimise teostamine nullrõhu või tasakaalustatud kõrg- ja madalrõhu tingimustes; teadaoleva rõhu rakendamine vastuse testimiseks, et kontrollida lineaarsust ja hüstereesi järjepidevust; ja diferentsiaalrõhusüsteemide puhul, mis kinnitab, et rõhu ülekandekeskkond kapillaarides või impulsstorudes on normaalses seisukorras. Need sammud koos tagavad saatja sujuva ülemineku "tehase kalibreerimisolekust" "väljamõõtmise olekusse".
Rõhuanduri paigaldamine on süstemaatiline ülesanne, mis hõlmab mehaanilisi, vedelikke ja elektrilisi aspekte. Alates põhjakinnitusest ja ülalt paigaldatavast varda- või kaablitüüpi paigaldamisest atmosfääri avatud mahutitele kuni diferentsiaalrõhu impulssliini ja kapillaarlahendusteni rõhu all olevatele suletud mahutitele – igal paigaldusmeetodil on oma kohaldatavad tööpiirid ja kohustuslikud tööprotseduurid. Protsessi membraani kaitse ja elektrijuhtmete suunamine allapoole – need näiliselt väikesed nõuded määravad sageli, kas saatja suudab säilitada usaldusväärse töö kogu aastate või isegi üle kümne aasta kestva kasutusea jooksul. Paigaldusjärgne nullkompensatsioon on võtmeetapp, mis ühendab "tehasekalibreerimise seisukorra" ja "tegeliku põllupaigalduse olukorra" – see parandab paigalduse orientatsioonist ja rõhuülekandevedeliku staatilisest kõrgusest põhjustatud pidevat nihket, kuid see ei saa asendada täisulatuslikku kalibreerimist ega täielikku paigaldusjärgset kontrolli. Lõppkokkuvõttes ei sõltu rõhuanduri mõõtmise täpsus mitte ainult anduri enda jõudlusest, vaid ka sellest, kas paigaldusprotsess on range ja kontrollimisprotseduur on lõpule viidud. Ainult siis, kui paigaldamise ajal on iga detaili õigesti käsitletud, võib saatja jätkata usaldusväärsete andmete väljastamist ka edaspidises töös.
