Όποιος μόλις ήρθε σε επαφή με πομπούς πίεσης θα έχει μια ερώτηση: Τι ακριβώς υπάρχει μέσα στο όργανο που μπορεί να καθορίσει την πίεση στον αγωγό;
Οι τιμές πίεσης που εμφανίζονται στο δωμάτιο ελέγχου λαμβάνονται μέσω μιας σειράς μετατροπών.
Η κατανόηση της συνολικής αρχής του πομπού πίεσης θα διευκολύνει την αντιμετώπιση επιτόπιων προβλημάτων, όπως η μη φυσιολογική ένδειξη πίεσης, η μηδενική μετατόπιση και η ασταθής έξοδος.
1. Τι συμβαίνει με την πίεση στον πομπό;
Κατά τη μέτρηση της πίεσης σε βιομηχανικές ρυθμίσεις, ουσιαστικά σημαίνει ότι εφαρμόζεται η πίεση σε ένα εξάρτημα που μπορεί να αντιληφθεί την αλλαγή.
Η σχέση υπολογισμού για την πίεση είναι: P = F / A
Πίεση = Εφαρμοσμένη δύναμη ÷ Περιοχή εφαρμογής. Δηλαδή, με το ίδιο μέγεθος δύναμης, οι διαφορετικές περιοχές εφαρμογής έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικές πιέσεις.
Οι πομποί πίεσης εγκαθίστανται σε σωλήνες, δεξαμενές αποθήκευσης ή εξοπλισμό και η μηχανική δύναμη που λαμβάνεται μεταδίδεται στην εσωτερική μέση πίεση μέσω της διεπαφής διεργασίας.
Μεταξύ αυτών, υπάρχει ένα βασικό εξάρτημα μέσα στον πομπό πίεσης που ονομάζεται ευαίσθητο στοιχείο. Οι κοινές κατασκευές περιλαμβάνουν μεταλλικά διαφράγματα, κεραμικά διαφράγματα, δομές μετρητή τάσης και ελαστικά στοιχεία μέτρησης.
Πάρτε για παράδειγμα τον πομπό πίεσης τύπου διαφράγματος που χρησιμοποιείται συνήθως.
Αφού η μέση πίεση ενεργήσει στο διάφραγμα, το διάφραγμα θα υποστεί μια ελαφρά κάμψη. Αυτή η αλλαγή είναι πολύ μικρή και δεν είναι ορατή με γυμνό μάτι, αλλά ο αισθητήρας μπορεί να την εντοπίσει.
Όταν η πίεση αυξάνεται, το διάφραγμα αλλάζει περισσότερο. όταν η πίεση μειώνεται, το διάφραγμα επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση.
Το όργανο καθορίζει το επίπεδο πίεσης με βάση αυτή την αλλαγή.
II. Πώς αλλάζει η αίσθηση του πομπού;
Οι πομποί πίεσης διαφορετικών κατασκευαστών και διαφορετικών μοντέλων μπορεί να έχουν διαφορετικές αρχές εσωτερικής μέτρησης.
Οι πιο συνηθισμένοι τύποι πομπών πίεσης στο χώρο περιλαμβάνουν πιεζοαντιστικούς, χωρητικούς και συντονιστικούς τύπους.
Πιεζοαντιστικός πομπός πίεσης
Ο πιεζοαντιστατικός πομπός πίεσης μετρά την πίεση ανιχνεύοντας την αλλαγή στην αντίσταση όταν το υλικό υποβάλλεται σε δύναμη.
Η πίεση δρα στο διάφραγμα, προκαλώντας την παραμόρφωσή του. Τα πιεζοαντιστικά στοιχεία που είναι εγκατεστημένα στο εσωτερικό επηρεάζονται από την τάση και οι τιμές αντίστασής τους αλλάζουν.
Το ηλεκτρονικό κύκλωμα ανιχνεύει αυτή την αλλαγή και στη συνέχεια ενισχύει, αντισταθμίζει και τη μετατρέπει σε έξοδο αντίστοιχου σήματος πίεσης.
Αυτή η δομή χρησιμοποιείται ευρέως σε υδραυλικά συστήματα, μέτρηση πίεσης εξοπλισμού και μέτρηση βιομηχανικών σωληνώσεων.
Κατά τη διάρκεια της επιτόπιας συντήρησης, εάν υπάρχει υποψία ότι ο εσωτερικός αισθητήρας του πομπού πίεσης είναι κατεστραμμένος ή το πιεζοαντιστατικό τσιπ είναι ανώμαλο, ένας από τους λόγους που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι η ανωμαλία του πιεζοαντιστικού τσιπ.
Χωρητικός πομπός πίεσης
Η μέθοδος μέτρησης του πομπού χωρητικής πίεσης σχετίζεται με την αλλαγή της απόστασης.
Το όργανο έχει δύο ηλεκτρόδια μέσα. Όταν η πίεση αλλάζει, το διάφραγμα μέτρησης μετακινείται, προκαλώντας αλλαγή της απόστασης μεταξύ των ηλεκτροδίων και ανάλογα αλλάζει και η χωρητικότητα.
Η ηλεκτρονική μονάδα ανιχνεύει την αλλαγή της χωρητικότητας και τη μετατρέπει σε έξοδο πίεσης.
Στα εργοστάσια πετροχημικών, ηλεκτροπαραγωγής και χημικών, πολλές συσκευές μέτρησης πίεσης και διαφορικής πίεσης υψηλής ακρίβειας υιοθετούν αυτή τη δομή.
Πομπός συντονισμού πίεσης
Ο πομπός συντονιστικής πίεσης μετρά την πίεση από τη μεταβολή της μηχανικής τάσης που προκαλείται από την πίεση και η φυσική συχνότητα του ευαίσθητου στοιχείου συντονισμού αλλάζει και στη συνέχεια η αλλαγή συχνότητας διαβάζεται από το ηλεκτρονικό κύκλωμα για να υπολογιστεί η τιμή πίεσης.
Αυτός ο τύπος οργάνου χρησιμοποιείται συνήθως σε σενάρια μετρήσεων με υψηλές απαιτήσεις σταθερότητας.
Τρία, η έξοδος του πομπού πίεσης είναι 4-20 mA;
Στο εργοστάσιο, ο πομπός πίεσης συνδέεται συνήθως με όργανα DCS, PLC ή οθόνη. Όπως βλέπουμε συχνά, 0 MPa αντιστοιχεί σε 4 mA. Η πλήρης κλίμακα αντιστοιχεί σε 20 mA.
Γιατί να μην χρησιμοποιήσετε 0-20 mA;
Σχετίζεται κυρίως με την επιτόπια χρήση.
Εάν το σημείο μηδέν είναι επίσης 0 mA, τότε μετά την αποσύνδεση του κυκλώματος, θα είναι επίσης 0 mA και το σύστημα θα δυσκολεύεται να προσδιορίσει εάν η πίεση είναι μηδέν ή υπάρχει πρόβλημα με το κύκλωμα.
Μετά τη χρήση 4 mA ως σημείο μηδέν, όταν υπάρχει η κανονική μηδενική πίεση, το κύκλωμα εξακολουθεί να έχει 4 mA. όταν το κύκλωμα αποσυνδεθεί, το ρεύμα θα πέσει σχεδόν στα 0 mA.
Το σύστημα ελέγχου μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτήν την αλλαγή για να προσδιορίσει την ανωμαλία.
Επιπλέον, το σήμα ρεύματος επηρεάζεται λιγότερο από την αλλαγή στην αντίσταση του αγωγού και, υπό την προϋπόθεση ότι πληρούνται οι απαιτήσεις τάσης τροφοδοσίας και φορτίου του κυκλώματος, είναι κατάλληλο για μετάδοση μεγάλων αποστάσεων σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Ωστόσο, το τρέχον σήμα πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, τη γείωση, τη θωράκιση και τα ζητήματα τοποθέτησης γραμμών.
Σήμερα, πολλοί έξυπνοι πομποί πίεσης διαθέτουν επίσης επικοινωνία HART, η οποία μπορεί να διαβάσει τις παραμέτρους, να ελέγξει την κατάσταση και να τροποποιήσει τις ρυθμίσεις μέσω ενός ελεγκτή χειρός.
Τέσσερα, οι διαφορές μεταξύ πίεσης μετρητή, απόλυτης πίεσης και διαφορικής πίεσης
Στη μέτρηση πίεσης, βλέπουμε συχνά πίεση μετρητή, απόλυτη πίεση και διαφορική πίεση. Η διαφορά μεταξύ τους έγκειται στην επιλογή της πίεσης αναφοράς.
Πίεση μετρητή
Η πίεση μετρητή είναι αυτό που συνήθως αποκαλούμε "πίεση" στο χωράφι.
Αναφέρεται στην ατμοσφαιρική πίεση. Για παράδειγμα, ένα μανόμετρο δείχνει 0,6 MPa, υποδεικνύοντας ότι η πίεση στο εσωτερικό του εξοπλισμού είναι 0,6 MPa υψηλότερη από την εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση.
Για τη μέτρηση της πίεσης του αγωγού και της πίεσης του εξοπλισμού, οι περισσότεροι χρησιμοποιούν πίεση μετρητή.
Απόλυτη πίεση
Η απόλυτη πίεση αναφέρεται στο απόλυτο κενό.
Η σχέση μεταξύ των δύο: Απόλυτη πίεση = Πίεση μετρητή + Τοπική ατμοσφαιρική πίεση
Σε ορισμένα σενάρια υπολογισμού εξοπλισμού κενού και αερίου, πρέπει να χρησιμοποιείται απόλυτη πίεση.
Διαφορική πίεση
Η διαφορική πίεση μετρά τη διαφορά πίεσης μεταξύ δύο θέσεων.
Τύπος υπολογισμού: ΔP = P1 - P2
Για παράδειγμα, ένας πομπός διαφορικής πίεσης εγκαθίσταται πριν και μετά από ένα φίλτρο. Όταν το φίλτρο είναι καθαρό, η διαφορά πίεσης μεταξύ των δύο πλευρών είναι μικρή.
Εάν η διαφορά πίεσης μεταξύ του μπροστινού και του πίσω μέρους του φίλτρου αυξηθεί αφού έχει λειτουργήσει για κάποιο χρονικό διάστημα, το σύστημα μπορεί να προσδιορίσει με βάση τα δεδομένα ότι οφείλεται στο μπλοκάρισμα του στοιχείου φίλτρου που προκαλεί αύξηση της αντίστασης φιλτραρίσματος.
Τα ροόμετρα πλάκας στομίου υπολογίζουν επίσης τη ροή με βάση την αρχή της διαφορικής πίεσης.
V. Πώς να ελέγξετε εάν ο πομπός πίεσης δεν εμφανίζεται σωστά;
Όταν υπάρχει πρόβλημα με τη μέτρηση της πίεσης, δεν είναι απαραίτητα ότι ο πομπός έχει σπάσει. Κατά τη διεξαγωγή επιτόπιας αντιμετώπισης προβλημάτων, κάποιος ξεκινά γενικά από διάφορες πτυχές.
1. Ελέγξτε τη θέση άντλησης πίεσης και το σωλήνα του καλωδίου πίεσης
Κατά τη μέτρηση της πίεσης του υγρού, εάν υπάρχει αέρας στον αγωγό πίεσης, θα επηρεάσει τη μετάδοση της πίεσης.
Κατά τη μέτρηση ενός μέσου με ακαθαρσίες, εάν η θύρα άντλησης πίεσης είναι μπλοκαρισμένη, θα έχει ως αποτέλεσμα η ένδειξη πίεσης να είναι χαμηλότερη ή να μην αλλάξει.
Κατά τη διάρκεια της επιθεώρησης, είναι απαραίτητο να επιβεβαιώσετε:
• Είναι μπλοκαρισμένη η θύρα άντλησης πίεσης;
• Υπάρχει συσσώρευση αέρα στο σωλήνα ηλεκτροδίου πίεσης;
• Είναι σωστή η κατάσταση της βαλβίδας.
2. Ελέγξτε την επίδραση της θερμοκρασίας
Τα μέσα υψηλής θερμοκρασίας θα επηρεάσουν την εσωτερική δομή του οργάνου. Η θερμότητα θα προκαλέσει αλλαγές στα χαρακτηριστικά των ευαίσθητων στοιχείων, στη δομή και στον όγκο του υγρού, οι οποίες επηρεάζουν άμεσα τον πομπό, με αποτέλεσμα την αλλαγή στο σημείο μηδέν.
Επομένως, σε πολλές επιτόπιες καταστάσεις, τα δοχεία ψυχρής συμπύκνωσης, οι κρύες στροφές ή άλλα κατάλληλα μέτρα μόνωσης και ψύξης θα διαμορφωθούν με βάση την επιτρεπόμενη θερμοκρασία διεργασίας, τη μέθοδο εγκατάστασης και τις απαιτήσεις διεργασίας του οργάνου.
3. Ελέγξτε τις διακυμάνσεις της πίεσης
Συχνά υπάρχουν διακυμάνσεις πίεσης στην έξοδο της αντλίας, στην έξοδο του συμπιεστή και κοντά στη βαλβίδα.
Όταν η πίεση αλλάζει γρήγορα, η έξοδος του πομπού θα πηδήξει επίσης. Είναι απαραίτητο να συνδυαστεί η διαδικασία για να προσδιοριστεί εάν η αιτία τέτοιων καταστάσεων είναι η πραγματική αλλαγή πίεσης ή το όργανο που επηρεάζεται.
4. Ελέγξτε τη ρύθμιση εύρους
Ορισμένοι επιτόπιοι πομποί πίεσης έχουν πολύ μεγάλη ρύθμιση εμβέλειας.
Για παράδειγμα, εάν η κανονική πίεση του εξοπλισμού είναι μόνο 0,3 MPa, αλλά έχει εγκατασταθεί ένας πομπός με εμβέλεια από 0 έως 10 MPa. Αν και το όργανο μπορεί να μετρήσει κανονικά, θα επηρεαστεί το εφέ της οθόνης στην περιοχή χαμηλής πίεσης.
Επομένως, η επιλογή εύρους πρέπει να προσδιορίζεται με βάση την πραγματική πίεση λειτουργίας.
VI. Πώς να επιλέξετε έναν πομπό πίεσης;
Κατά την επιλογή, εκτός από το εύρος πίεσης, είναι επίσης απαραίτητο να επιβεβαιώσετε:
Εύρος μέτρησης
Λάβετε υπόψη τις διαφορετικές πιέσεις του οργάνου υπό κανονική λειτουργία, συνθήκες εκκίνησης και μη κανονικές συνθήκες εργασίας.
Ακρίβεια
Ανατρέξτε στους δείκτες ακριβείας και στις μεθόδους υπολογισμού που παρέχονται από τον κατασκευαστή.
Δυνατότητα υπέρτασης
Επιβεβαιώστε το μέγιστο σοκ πίεσης που μπορεί να αντέξει το όργανο.
Υλικό επαφής
Βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει εκ των προτέρων εάν το διάφραγμα είναι συμβατό με το υλικό επαφής, ειδικά για διαβρωτικά μέσα.
Περιβάλλον εγκατάστασης
Επιβεβαιώστε εκ των προτέρων ότι το όργανο είναι κατάλληλο για περιοχές με αντιεκρηκτική προστασία, περιοχές υψηλής θερμοκρασίας και περιοχές με υγρασία.
VII. Περίληψη
Ο πομπός πίεσης είναι εγκατεστημένος στο χώρο, αλλά μόνο μία τιμή πίεσης εμφανίζεται στην οθόνη DCS, η οποία περιλαμβάνει μια σειρά διεργασιών.
Η πίεση στον αγωγό δρα στο διάφραγμα, το διάφραγμα υφίσταται αλλαγές, ο αισθητήρας ανιχνεύει τις αλλαγές, η ηλεκτρονική μονάδα μετατρέπει το σήμα, 4-20 mA αποστέλλεται στο σύστημα ελέγχου και τέλος εμφανίζεται ως τιμή πίεσης.
Επομένως, όταν υπάρχει πρόβλημα με τον πομπό πίεσης, δεν πρέπει να εστιάσετε μόνο στο ίδιο το όργανο.
Το σημείο λήψης πίεσης, ο σωλήνας εισαγωγής, η μέθοδος εγκατάστασης, οι ρυθμίσεις παραμέτρων, οι γραμμές σήματος, όλα ανήκουν σε μέρος του συστήματος μέτρησης πίεσης.
Η κυριαρχία του πομπού πίεσης δεν είναι μόνο να θυμάστε μερικές αρχές. είναι πιο σημαντικό να γνωρίζετε πού να ξεκινήσετε την αντιμετώπιση προβλημάτων όταν εμφανίζονται προβλήματα επιτόπου.
Ένας μικρός πομπός πίεσης συνδέει τη μετάδοση πληροφοριών μεταξύ του επιτόπιου εξοπλισμού και του συστήματος ελέγχου. Η κατανόηση της διαδικασίας λειτουργίας του θα κάνει την επακόλουθη εγκατάσταση, συντήρηση και χειρισμό σφαλμάτων πολύ πιο ομαλή.
—Εξαγωγή από δημόσιο λογαριασμό με αξιολόγηση από ομοτίμους
Yuyao Huangong automation instruments factory