Kahe rõhumõõtmise abil arvutamisel saab saada vedeliku taseme, liidese, tiheduse ja voolukiiruse väärtused. Tihti kasutame anumates vedelikutaseme mõõtmiseks diferentsiaalrõhuandureid. See on tööstusprotsesside juhtimisel-hästi tõestatud mõõtmismeetod. Allpool uurime kasutamise eeliseid ja rakendusidiferentsiaalrõhu saatjadvedeliku taseme mõõtmiseks.
Tööpõhimõte
Diferentsiaalrõhu vedeliku taseme mõõtmise seade koosneb kahest membraaniäärikust. Membraanid tajuvad rõhuerinevust kahe rõhuvõtupunkti vahel, peegeldades kaudselt vedeliku taseme kõrgust. Saatja kõrgsurve pool on paigaldatud anuma põhja, alludes vedelikusamba hüdrostaatilisele rõhule ja anuma sees olevale gaasifaasi rõhule. Madala-rõhu pool on paigaldatud anuma ülaossa, alludes ainult gaasifaasi rõhule. Kuna gaasifaasi rõhk mõlemas punktis on sama, saab saadud diferentsiaalrõhu väärtust kasutada vedeliku taseme kõrguse ja vedeliku tiheduse arvutamiseks. Traditsiooniline diferentsiaalrõhu mõõtmine on laialdaselt kasutatav ja suudab tuvastada isegi mõne millibaari rõhkude erinevust.
Struktuurselt on diferentsiaalrõhu taseme saatja ülemise ja alumise membraani tihendite kaudu otseses kontaktis söötmega. Nende membraanide taha on ühendatud silikoonõliga (rõhuülekandevedelik) täidetud kapillaarid, mis edastavad protsessirõhu stabiilselt diferentsiaalrõhu mõõteseadmesse. See mõõtmismeetod võimaldab vältida parameetrite mõjutamist kõrgete temperatuuride ja söövitavate ainete poolt.
Kui vedeliku tase anumas muutub, muutub staatiline rõhk alumises tundlikkuspunktis proportsionaalselt vedelikusamba kõrgusega, samas kui gaasifaasi rõhk ülemisel membraanil jääb põhimõtteliselt konstantseks. Seetõttu muutub ülemise ja alumise diafragma vahel tekkiv rõhuerinevus sünkroonselt vedeliku tasemega. Rõhu erinevuse saatja teisendab selle diferentsiaalrõhu väärtuse elektrisignaali väljundiks ja teisendab selle vastavalt eelseadistatud vahemiku suhtele vastavaks vedeliku taseme signaaliks. See signaal edastatakse seejärel juhtsüsteemile kuva, häire või suletud{4}}ahela reguleerimiseks.
Mõõtmise eelised
Diferentsiaalrõhu saatjad pakuvad head rakendatavust ja võivad töötada stabiilselt pikka aega kõrgete temperatuuride, kõrge rõhu, söövitava või viskoosse keskkonna tingimustes. Koos membraantihendite ja kahe-äärikustruktuuriga saab anduri elemendi protsessikeskkonnast tõhusalt isoleerida, vältides selliseid probleeme nagu ummistus, korrosioon ja kristalliseerumine, vähendades seeläbi hooldussagedust ja pikendades kasutusiga. Mõõtmise stabiilsuse osas annavad küpsel mõõtmispõhimõttel põhinevad diferentsiaalrõhu saatjad väljundsignaali, millel on hea lineaarne seos vedeliku taseme kõrgusega. Need pakuvad head korratavust ja minimaalset triivi, muutes need sobivaks pidevaks jälgimiseks ja automatiseeritud juhtimiseks.
Rakendused
Naftakeemiatööstusesdiferentsiaalrõhu saatjadkasutatakse tavaliselt rõhu ja vedeliku taseme mõõtmiseks reaktsioonianumates ja survestatud mahutites. Energia- ja energiasektoris kasutatakse neid sageli katlatrumlites, toiteveepaakides, kondensaadipaakides ning väävlitus- ja denitrifikatsioonisüsteemides. Bioteadustes ja toiduainetööstuses kasutatakse neid sageli vedelikutaseme jälgimiseks kääritusmahutites, säilitusmahutites ja doseerimismahutites. Keskkonnakaitses ja munitsipaalrakendustes kasutatakse neid tavaliselt kemikaalide doseerimismahutites, sukeldatud puhastusseadmetes ja survestatud torujuhtmesüsteemides. Lisaks on palju muid rakendusstsenaariume, mida siin pole loetletud. Diferentsiaalrõhuandurid ei sobi mitte ainult traditsiooniliseks mahuti vedelikutaseme mõõtmiseks, vaid katavad ka vedelikutaseme jälgimise vajadusi keerulistes tööstusprotsessides, muutes need üheks küpsemaks ja laialdasemalt kasutatavaks vedelikutaseme mõõtmise lahenduseks protsessitööstuses.
